WO2022202167A1 - ケース構造体、およびバッテリーケース - Google Patents

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WO2022202167A1
WO2022202167A1 PCT/JP2022/008923 JP2022008923W WO2022202167A1 WO 2022202167 A1 WO2022202167 A1 WO 2022202167A1 JP 2022008923 W JP2022008923 W JP 2022008923W WO 2022202167 A1 WO2022202167 A1 WO 2022202167A1
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layer
shape
resin layer
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PCT/JP2022/008923
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村松秀隆
木山公志
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東レ株式会社
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
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    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
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    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains

Definitions

  • the present invention relates to a case structure, particularly a case structure suitable for electric vehicle cases, and a battery case using the same.
  • Patent Literature 1 proposes a CFRP box-type battery case with an upper cover and a lower case, which achieves both lightness and mechanical properties.
  • the fire resistance test for the battery case which is stipulated in the 2013 United Nations Convention Regulations for EVs (UN-ECE R100.02) and is exposed to gasoline flames at about 900°C for several minutes, has not been cleared.
  • Patent Document 2 As a method of imparting fire resistance to CFRP materials, there is a method of adding a flame retardant such as a halogen-based flame retardant (Patent Document 2). In addition to melting the case itself, the heated battery could cause thermal runaway.
  • a flame retardant such as a halogen-based flame retardant
  • an object of the present invention is to provide a case structure that is lightweight while having fire resistance, and a battery case using the same.
  • the present invention consists of the following configurations.
  • (1) A case structure for parts installed outside a passenger space of a mobile body, in which a metal layer and a resin layer are arranged at least in a thickness direction, the metal layer being arranged as an outermost layer, and the resin layer. has a reinforcing shape extending in at least two directions, the two directions intersect each other in a plan view in the third trigonometry, the metal layer and the resin layer are joined to each other at a joint, and the joint
  • a case structure having an air layer between the metal layer and the resin layer in a region excluding the part.
  • the resin layer contains at least one thermoplastic resin selected from polypropylene, polyamide, polycarbonate, polybutylene terephthalate, ABS, and polyphenylene sulfide. Structure.
  • a battery case for storing a driving battery of an electric vehicle has a box-like shape including at least an upper cover and a lower tray, and a battery module is fixed to the upper surface side of the lower tray.
  • the present invention provides a case structure in which fireproof performance is enhanced by the flame shielding effect of the outermost metal layer and the heat insulating effect of the air layer, and rigidity is enhanced by the reinforcing shape of the resin layer in at least two directions, and this case structure.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a case structure showing an example of a reinforcing shape according to the present invention
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a case structure showing another example of a reinforcing shape according to the present invention
  • 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a case structure of the present invention
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing another example of the case structure of the present invention
  • FIG. 10(a) is a partial front sectional view and (b) is a partial side sectional view showing still another example of the case structure of the present invention; It is the upper surface perspective view (a), lower surface perspective view (b), and enlarged partial side view (c) which show an example of the battery case of this invention. It is the top perspective view (a), bottom perspective view (b), and enlarged partial side view (c) which show another example of the battery case of this invention.
  • FIG. 10A is a top perspective view and FIG. 10B is a bottom perspective view showing an example of a steel battery case according to a comparative example; It is a partial top perspective view (a), a partial front end view (b), and a partial right side end view (c) showing an example of the case structure of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial top perspective view (a), a partial front end view (b), and a partial right side end view (c) showing a laminated structure of a resin flat plate and a metal plate cited in a comparative example.
  • FIG. 10 is a partial top perspective view (a), a partial front end view (b), and a partial right side end view (c) showing a laminated structure of a resin plate and a metal plate having a unidirectional rib shape, cited in a comparative example; .
  • a case structure according to the present invention is a case structure for parts installed outside the passenger space of a mobile body, in which a metal layer and a resin layer are arranged at least in the thickness direction, and the metal layer is arranged as the outermost layer.
  • the resin layer has a reinforcing shape extending in at least two directions, the two directions intersect each other in a plan view in the third trigonometry, and the metal layer and the resin layer are joined to each other; It is characterized by having an air layer between the metal layer and the resin layer in a region other than the joint portion.
  • the case structure that satisfies all of these characteristics has excellent fire resistance due to the flame-shielding effect of the outermost metal layer and the heat-insulating effect of the air layer, and the resin layer is reinforced in at least two directions. Due to its shape, it is excellent in light weight and rigidity, and is suitably used for parts cases of transportation machinery, especially battery cases.
  • the resin layer is the main part of the case structure, and the volume, rigidity, and lightness to accommodate the parts are important.
  • the reinforcing shape of the resin layer is a shape formed during the resin molding process or when combined with other reinforcing materials, and includes a shape for reinforcing the resin itself and a shape for combining with other reinforcing materials.
  • a method of forming a reinforcing shape when molding a resin layer in injection molding or press molding a method of forming a pre-molded resin layer by heating and deforming when welding another reinforcing material
  • Examples include a method of forming with an adhesive when adhering another reinforcing material, a method of forming by cutting, and the like.
  • a preferable shape for the reinforcing shape is an uneven shape having unevenness. By forming the concave-convex shape, the moment of inertia of area can be increased and the reinforcement can be performed efficiently.
  • Concavo-convex shapes for concrete reinforcement by the resin itself include a hat shape, a cylindrical shape, a hollow conical shape, a polygonal cylindrical shape, and a rib shape.
  • groove shapes, built-up shapes, and the like can be mentioned as the uneven shape for combination with other reinforcing materials. The groove shape and the build-up shape will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 A hat shape, a cylindrical shape, a hollow conical shape, a polygonal cylindrical shape, and a rib shape.
  • groove shapes, built-up shapes, and the like can be mentioned as the uneven shape for combination with other reinforcing materials. The groove shape and the build-up shape will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 shows a resin layer 1 having a groove shape as a reinforcing shape.
  • the groove shape 2 is a shape in which the reinforcing material 3 can be embedded in the upper surface of the resin layer 1, and the adhesion between the resin layer and the reinforcing material can be enhanced.
  • FIG. 2 shows the resin layer 4 having a built-up shape as a reinforcing shape.
  • the built-up shape 5 is a shape that covers the end portion of the reinforcing material 3 on the upper surface of the resin layer, and can enhance the adhesion between the resin layer and the reinforcing material.
  • a more preferable reinforcing shape includes a rib shape and a hat shape.
  • the rib shape is preferable because it has a high reinforcing effect
  • the hat shape is preferable because it is a reinforcing shape that is less likely to cause molding defects such as shrinkage and voids and is excellent in moldability.
  • the extension direction of the reinforcing shape according to the present invention is at least two directions, and the two directions are not particularly limited as long as they intersect each other in the plan view in the third trigonometry. For example, when viewed from a perspective, there are two directions that intersect over grades.
  • the position of the intersection is not particularly limited, and the region outside the case structure in the plan view You can also cross. Intersecting in the area within the case structure in the plan view provides higher rigidity, which is preferable.
  • the reinforcing shape extends only in one direction, the anisotropy of the mechanical properties of the case structure increases, so it is important that the reinforcing shape extends in at least two directions.
  • the reinforcing shape in addition to the above two directions, it can be exemplified to extend in the third direction in the plan view in the third trigonometry.
  • the reinforcing effect of the case structure can be enhanced more isotropically, which is preferable.
  • combinations of three directions include, but are not limited to, a certain direction in the plan view, a direction at 45 degrees to the certain direction, and a direction at 90 degrees to the certain direction. can take various combinations.
  • the top surfaces of the reinforcing shapes extending in two directions according to the present invention on the side opposite to the metal layer are in the same plane. It is preferable that the upper surfaces of the reinforcing shapes are present in the same plane, so that the equipment to be accommodated in the case can be efficiently accommodated.
  • the ribs extending in at least the two directions are integrated to form a continuous polygonal shape.
  • Polygonal ribs are preferable because they can be reinforced efficiently and the battery modules or battery cells can be accommodated in the cavities surrounded by the ribs.
  • suitable polygonal shapes include triangular, square, and hexagonal shapes. Square lattices are preferable because they can efficiently accommodate box-shaped battery modules.
  • a hexagonal honeycomb is preferable because it can efficiently accommodate cylindrical battery cells.
  • the resin layer according to the present invention can be combined with other reinforcing materials.
  • Other reinforcing materials are not particularly limited, and examples thereof include metal members, fiber-reinforced resin tape-like sheets, and the like.
  • a fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet in which continuous reinforcing fibers are impregnated with a thermoplastic resin is preferably used because it can be easily combined with a resin layer.
  • the method for combining the resin layer and the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet according to the present invention is not particularly limited. a method of embedding in the molded resin layer, and a method of attaching it to the molded resin layer afterward. Also, the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet can be formed into a curved or bent shape in advance and combined with the resin layer.
  • a fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet is preferable because it can efficiently reinforce the case structure by adjoining the reinforcing shape of the resin layer of the present invention. More preferably, the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet is placed adjacent to the uneven shape of the present invention, and a more preferable place to install the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet is a rib-shaped standing wall surface or a hat-shaped sheet. The top surface of
  • the form of the continuous reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet is not particularly limited, and may be a form in which the fibers are arranged in one direction, a form in which fibers arranged in one direction are laminated, a woven form, or the like. I can give an example.
  • a thermoplastic UD tape in which reinforcing fibers are aligned in one direction is preferable because the mechanical properties of the reinforcing fibers can be efficiently used to reinforce the case structure.
  • the reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-like sheet are not particularly limited, and at least one of organic fibers, glass fibers, and carbon fibers can be used.
  • thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-shaped sheet there are no particular restrictions on the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin tape-shaped sheet, and any resin that meets the required properties can be used.
  • the resin contained in the resin layer in the present invention is at least one thermoplastic resin selected from polypropylene, polyamide, polycarbonate, polybutylene terephthalate (PBT), ABS, and polyphenylene sulfide. It is preferred because it can be molded.
  • a more preferable resin contained in the resin layer in the present invention is a thermoplastic resin having a melting temperature of 250° C. or higher and 400° C. or lower. A temperature of 250° C. or higher is preferable because the fire resistance of the case structure is enhanced. A temperature of 400° C. or lower is preferable because a reinforcing shape having a high reinforcing effect can be freely formed.
  • the reinforcing fibers contained in the resin layer in the present invention are not particularly limited, but include at least one or more reinforcing fibers selected from carbon fibers, glass fibers, and organic fibers.
  • Carbon fiber is preferable because it dramatically increases the strength and rigidity of the resin layer
  • glass fiber is preferable because it is less expensive than carbon fiber, but has increased strength and rigidity and is low in cost.
  • Organic fibers are preferred because they increase impact resistance.
  • the form of the resin layer in the present invention a shape in which the outer circumference is surrounded by walls is preferable because it has high rigidity and is excellent in accommodating the contents.
  • the wall height can be selected from the viewpoint of the volume limitation of the case structure and the required rigidity.
  • the form of the material used for the resin layer in the present invention is not particularly limited, and can be in various forms such as pellets, plates, blocks, or melt-kneaded materials.
  • the metal layer in the present invention will be explained. It is important that the metal layer in the present invention can block external flames. Therefore, at least one of steel, aluminum (including aluminum alloys), and flame-retardant magnesium alloys is preferably used as the metal material forming the metal layer. Steel is preferable because it can be procured at low cost, and aluminum is preferable because it is lightweight.
  • the metal layer in the present invention is preferably surface-treated so that it can reflect radiant heat.
  • Preferred surface treatments include surface polishing, plating, thermal spraying, and coating.
  • a more preferable surface treatment is zinc plating, which is relatively inexpensive.
  • the metal layer in the present invention preferably has a smaller thickness because it is superior in lightness.
  • a specific preferred thickness is 2 mm or less, more preferably 1 mm or less.
  • the shape of the metal layer in the present invention is not particularly limited, and various shapes can be selected as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a flat plate shape is preferable because the number of processing steps can be reduced, and a bead shape or a corrugated plate shape is preferable because deflection due to its own weight can be suppressed.
  • various shapes can be selected, such as a box shape that surrounds the entire periphery of the resin layer, a plate shape that covers only the bottom surface of the resin layer, and a tray shape that covers the bottom surface and side surfaces of the resin layer.
  • the method of joining the resin layer and the metal layer in the present invention is not particularly limited, and various joining methods can be selected.
  • Preferred joining methods include rivet joining, screw joining, resin caulking joining, adhesion, and welding, which are widely used for machine parts and the like.
  • FIG. 3 An example of a preferable joining method will be explained using FIG.
  • a resin layer 7 having a rib shape and a metal layer 8 having a hat shape are bonded to each other by an adhesive 9 arranged at a joint portion S on the side opposite to the metal layer.
  • an adhesive 9 arranged at a joint portion S on the side opposite to the metal layer.
  • the case structure 11 shown in FIG. 4 has a rib-shaped resin layer 12 and a hat-shaped metal layer 13 on the side opposite to the metal layer, and a crimped portion 14 is formed by crushing a resin boss passing through a hole in the metal layer 13 . It is joined with This is preferable because the strength of the crimped portion can be estimated by the strength of the resin and handling in design is easy.
  • the air layer in the present invention is a layer between the metal layer and the resin layer in a region excluding the joint portion where the metal layer and the resin layer are joined, and is capable of insulating heat from the outside. important.
  • the thickness of the air layer in the present invention is not particularly limited, and various thicknesses can be selected within a range that does not impair the effects of the present invention. For example, by increasing the thickness of the air layer, the heat insulating property of the air layer can be improved. It can be thinned.
  • the specific thickness of the air layer in the present invention is preferably 1 mm or more and 3 mm or less. It is preferable to set the thickness of the air layer to 1 mm or more because the heat insulating effect of the air layer is particularly excellent. In addition, by setting the thickness of the air layer to 3 mm or less, the thickness of the entire case structure can be reduced, which is preferable.
  • the air layer in the present invention is inclined with respect to the horizontal plane, so that the warmed air can be efficiently released to the outside of the case structure.
  • the inclination of the air layer with respect to the horizontal plane will be explained using an example of the case structure in FIG.
  • a resin layer 16 having a rib shape on the anti-metal side and a metal layer 17 having a hat shape are joined at a joining portion S by an adhesive 18.
  • the upper surface 20 and the lower surface 21 of the air layer 19 are inclined with respect to the horizontal plane 22 .
  • the air layer 19 is inclined in the extending direction of the hat shape of the metal layer 17, but is not limited to this, and is inclined in the width direction and/or the length direction of the case structure. is preferred.
  • the air layer in the present invention can contain a nonwoven fabric material or a porous material as a core material for the purpose of suppressing air convection.
  • a core material for the purpose of suppressing air convection.
  • Preferred core materials include glass fiber mats, carbon fiber mats, organic fiber mats, flame resistant yarn mats, foam materials, porous ceramics, porous carbon materials, and honeycomb cores.
  • a flame-resistant yarn mat is preferred from the viewpoints of heat insulation, light weight, and heat resistance.
  • the case structure of the present invention can include reinforcing frames in the width direction and/or the length direction of the case structure within a range that does not impair the effects of the present invention. Inclusion of the reinforcing frame is preferable because the rigidity and strength of the case structure can be increased.
  • the method for manufacturing the case structure of the present invention include at least the following steps (i), (ii), and (iii). (i) Step of molding a resin layer (ii) Step of molding a metal layer (iii) Step of bonding the separately molded resin layer and the metal layer
  • the molding method for molding the resin layer is not particularly limited, but injection molding, press molding and injection press molding can be exemplified.
  • a manufacturing method suitable for the molding characteristics of the material to be used can be selected from the exemplified molding methods.
  • a metal plate may be cut to a desired size and then combined with the resin layer without undergoing the molding process.
  • the case structure of the present invention is intended for parts installed outside the passenger space of a moving body, and examples of the moving body include EV, HEV (hybrid electric vehicle), PHEV (plug-in hybrid electric vehicle), and the like.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • electric vehicles electrically assisted bicycles, electric motorcycles, construction machinery, drones, air mobility, flying objects such as helicopters, aircraft, and industrial assembly/transportation robots.
  • Examples of parts to which the case structure of the present invention can be applied include battery cases, inverter cases, motor cases, and other control system part cases.
  • the battery case of the present invention has a box-like shape including at least an upper cover and a lower tray. It uses the case structure of
  • the method of assembling the upper cover and the lower tray there are no particular restrictions on the method of assembling the upper cover and the lower tray, and various methods are used. For example, a method of screw fastening through a flange, a method of hooking with a fixing claw, a method of adhering with an adhesive, or a method of welding can be used. Also, if the battery case is required to be watertight/airtight, a rubber seal, a Teflon (registered trademark) seal, a metal seal, or the like can be used for the assembly portion.
  • FIG. 6 shows the upper surface side (a), lower surface side (b), and enlarged partial side surface (c) of the lower tray 23 in the EV drive battery case using the case structure of the present invention.
  • the lower tray 23 is composed of a box-shaped resin layer 24 , a continuous hat-shaped metal layer 25 , a metal layer 26 also serving as a reinforcing frame, and a thermoplastic UD tape 27 .
  • the resin layer 24 has a hat shape 28 extending in three directions on the inner bottom of the box shape, and a thermoplastic UD tape 27 is arranged on the top surface of the hat shape.
  • the hat shape 28 extending in three directions and the reinforcement of the thermoplastic UD tape 27 increase the rigidity of the case structure.
  • the outer bottom surface of the lower tray 23 is covered with a continuous hat-shaped metal layer 25 and a metal layer 26 that also serves as a reinforcing frame, and has flame-shielding properties. Moreover, the resin layer and the metal layer are bonded with an adhesive, and an air layer 32 functioning as a heat insulating layer is provided between the resin layer and the metal layer in a region excluding the bonding portion 31 .
  • the lower tray 23 is attached to the vehicle body structure via the attachment portion 33 of the reinforcing frame, and is attached to the upper cover via the flange portion 34 .
  • FIG. 7 shows an upper surface side (a), a lower surface side (b), and an enlarged partial side surface of a lower tray 35 in an EV driving battery case using a case structure of the present invention different from that shown in FIG. (c) is shown.
  • the lower tray 35 is composed of a box-shaped resin layer 36, a continuous hat-shaped metal layer 37, and a metal layer 38 that also serves as a reinforcing frame.
  • the resin layer 36 of the lower tray 35 has isogrid-shaped ribs 39 on the inner bottom of the box shape to increase the rigidity of the case structure.
  • the outer bottom surface of the lower tray 35 is covered with a continuous hat-shaped metal layer 37 and a metal layer 38 that also serves as a reinforcing frame, as in FIG.
  • an air layer 41 is provided between the resin layer and the metal layer in a region excluding the joint 40 between the resin layer and the metal layer, and the air layer 41 functions as a heat insulating layer.
  • FIG. 9 is a partial top perspective view (a) showing a part (partial case structure 47) of the element shape of the case structure of the present invention, showing only the end face when the partial case structure 47 is viewed from the front.
  • 2 shows a partial front end view (b) and a partial right side end view (c) showing only the end face when the case structure 47 is viewed from the right side.
  • the partial case structure 47 is composed of a resin plate 48 having a cross rib shape 49 , an air layer 50 and a metal plate 51 .
  • the partial case structure 47 has a crisscross rib shape 49, and is characterized by having high rigidity in two directions, the front-rear direction and the left-right direction. Specifically, the rigidity in two directions is calculated using the following equation (1) for the rigidity value in the partial front end view (b) and the rigidity value in the partial right side end view (c).
  • Rigidity E r ⁇ I r +E m ⁇ I m (1)
  • E r Elastic modulus of resin layer
  • I r Geometrical moment of inertia of resin layer
  • E m Elastic modulus of metal layer
  • I m Geometrical moment of inertia of metal layer
  • the evaluation index is not particularly limited, but includes, for example, the temperature of the anti-flame side surface after a certain period of time has elapsed from the start of heating, and the molten state of the resin on the flame side surface and the anti-flame side surface of the specimen.
  • FIG. 10 shows a laminate structure 52 of resin flat plates and metal plates, which is different from the case structure of the present invention.
  • the laminated structure 52 is composed of three layers, a resin flat plate 53, an air layer 54 and a metal plate 55, and has excellent fire resistance.
  • the respective calculated stiffness values are inferior to the case structure of FIG.
  • FIG. 11 shows a laminated structure 56 of a resin plate and a metal plate having a unidirectional rib shape, which is different from the case structure of the present invention.
  • the laminated structure 56 is composed of three layers of a resin plate 57 having a unidirectional rib shape, an air layer 59 and a metal plate 60, and is excellent in fire resistance and is reinforced by the unidirectional rib shape 58.
  • Partial front end view (b ) but since the resin plate 57 does not have a reinforcing shape, the calculated rigidity value of the partial right side end view (c) is inferior to that of the case structure of FIG.
  • ⁇ Evaluation method> (Natural frequency) Create an electronic drawing of the lower tray of the battery case on a computer, define the materials used for each part of the lower tray, and calculate the primary natural frequency, which increases as the rigidity of the lower tray increases (Computer Aided Engineering) by simulation analysis.
  • test piece was placed horizontally on a metal frame of 80 mm ⁇ 80 mm, and the lower surface of the test piece was burned and heated with a gas burner.
  • the temperature near the surface heated by the gas burner was 800 to 950° C., and the heating time was 130 seconds.
  • No load was applied to the test piece, and the atmosphere during the evaluation was normal temperature and normal pressure, and the temperature was measured 130 seconds after the start of heating with a thermocouple fixed to the center of the upper surface of the sample. After the test, it was confirmed whether or not the resin melted on the flame side and the anti-flame side of the sample.
  • the PPS resin (B-1) was quantitatively fed from the filled feeder into the impregnating die to impregnate the continuously fed carbon fibers. Subsequently, the carbon fiber impregnated with the PPS resin (B-1) is continuously pulled out from the nozzle of the impregnation die using a take-up roll and passed through a cooling roll to cool and solidify the PPS resin (B-1).
  • thermoplastic UD tape was wound on a winder as a thermoplastic UD tape.
  • the resulting thermoplastic UD tape had a thickness of 0.3 mm, and the carbon fibers were oriented in one direction. Also, the carbon fiber content in the thermoplastic UD tape was 50 vol %.
  • PPS resin (B-1) was subjected to an injection molding machine (J110AD manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), injection time: 2 seconds, back pressure: 5 MPa, holding pressure: 20 MPa, holding pressure time: 10 seconds, cylinder temperature: By injection molding under the conditions of 300° C. and mold temperature of 120° C., a resin plate having a cross rib shape shown in 48 in FIG. 9 was produced.
  • PPS resin (B-1) was subjected to an injection molding machine (J110AD manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), injection time: 2 seconds, back pressure: 5 MPa, holding pressure: 20 MPa, holding pressure time: 10 seconds, cylinder temperature: By performing injection molding under conditions of 300° C. and mold temperature of 120° C., a resin flat plate indicated by 53 in FIG. 10 was produced.
  • PPS resin (B-1) was subjected to an injection molding machine (J110AD manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), injection time: 2 seconds, back pressure: 5 MPa, holding pressure: 20 MPa, holding pressure time: 10 seconds, cylinder temperature: By injection molding under the conditions of 300° C. and mold temperature of 120° C., a resin plate having a unidirectional rib shape indicated by 57 in FIG. 11 was produced.
  • a Zoltek OXFT (F-1) was prepared. The dimensions were 80 mm in width, 80 mm in length, and 4.4 mm in thickness.
  • t a1 , t a2 , and t a3 in FIGS. 9 to 11 indicate the thickness of the air layer.
  • thermoplastic UD tape (C-1) was defined as the thermoplastic UD tape as the reinforcing material, and the total weight of the lower tray and the primary natural frequency were calculated by simulation analysis. Table 1 shows the results.
  • Example 2 Materials used for each part of the lower tray shown in FIG. ) was defined, and the overall weight of the lower tray and the primary natural frequency were calculated by simulation analysis. Table 1 shows the results.
  • the lower steel tray 42 shown in FIG. 8 has a first reinforcing frame 43, a second reinforcing frame 44, and a beam 45 on the inner bottom surface, and a third reinforcing frame 46 on the outer bottom surface, and has a shape that can be formed by a sheet metal press.
  • An SPCC steel plate (E-1) was defined as the material used for the lower tray 42, and the overall weight of the lower tray and the primary natural frequency were calculated by simulation analysis. Table 1 shows the results.
  • Example 3 On the metal layer of Reference Example 4, a hollow steel quadrangular prism of 80 mm length, 80 mm width, 3 mm height, and 0.5 mm thickness was installed, and further the resin layer of Reference Example 1 was installed to obtain the structure shown in FIG. A specimen having an air layer of 3 mm was obtained and subjected to a fire resistance test. Also, the rigidity was calculated for each of the front end face and the right side end face. Table 2 shows the results.
  • Example 2 A test body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the resin layer of Reference Example 2 was used instead of the resin layer of Reference Example 1, and a fire resistance test was performed to calculate the rigidity. Table 2 shows the results.
  • Example 3 A test body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the resin layer of Reference Example 3 was used instead of the resin layer of Reference Example 1, and a fire resistance test was performed to calculate the rigidity. Table 2 shows the results.
  • Example 4 A test body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the air layer was adjusted to 0.5 mm, a fire resistance test was performed, and the stiffness was calculated. Table 3 shows the results.
  • Example 5 A test body was obtained in the same manner as in Example 3, except that the air layer was adjusted to be 1 mm, a fire resistance test was performed, and the stiffness was calculated. Table 3 shows the results.
  • Example 6 A test body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the air layer was adjusted to be 5 mm, a fire resistance test was performed, and the stiffness was calculated. Table 3 shows the results.
  • Example 7 A test body was obtained by placing the flameproof yarn mat of Reference Example 5 and the resin layer of Reference Example 1 on the metal layer of Reference Example 4, and a fire resistance test was performed to calculate the stiffness. Table 3 shows the results.
  • Example 4 A test body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the resin layer of Reference Example 1 was directly placed on the metal layer of Reference Example 4, and a fire resistance test was performed to calculate the rigidity. Table 3 shows the results.
  • Example 3 is excellent in the rigidity of both the front end surface and the right side end surface, and the upper surface temperature in the fire resistance test exceeds 300 ° C., which is the melting temperature of the resin. It was excellent in fire resistance. Comparative Example 2 was inferior in rigidity on both the front end surface and the right side end surface, and Comparative Example 3 was inferior in rigidity on the right side end surface.
  • Examples 4 to 7 are excellent in both the rigidity of the front end surface and the right side end surface, and furthermore, the resin melting is not observed in the fire resistance test, and the fire resistance is excellent. It was excellent. On the other hand, Comparative Example 4 was inferior in both rigidity and fire resistance.
  • the case structure of the present invention is lightweight and has excellent fire resistance, it can be suitably used as a case for parts for transportation machinery, especially as a battery case.

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Abstract

少なくとも厚み方向に金属層と樹脂層を配置した、移動体の乗員空間外に設置される部品向けケース構造体であり、金属層が、最外層に配置されており、樹脂層が、少なくとも２方向に延在する補強形状を有し、前記２方向は、第三角法における平面図において互いに交差しており、金属層と樹脂層が互いに接合部で接合されており、接合部を除く領域の、金属層と樹脂層の間に空気層を有するケース構造体。最外の金属層による遮炎効果と空気層による断熱効果で耐火性能を高め、樹脂層の少なくとも２方向の補強形状により剛性を高めたケース構造体を提供でき、このケース構造体を用いた電気自動車の駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースを提供できる。

Description

ケース構造体、およびバッテリーケース
　本発明は、ケース構造体、特に電気自動車向けケースに好適なケース構造体、およびそれを用いたバッテリーケースに関する。
　２０３０年から２０４０年にかけて、一部の先進国において純ガソリン車の販売を禁止する動きがあり、カーメーカー各社はこれに対応するための開発を加速している。中でも、電気自動車（ＥＶ）においては、航続距離の延長が直近の課題であり、車体の軽量化が可能な、樹脂やＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等の使いこなし技術が重要視されている。
　中でもＥＶの駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースは、車体フロア下のほぼ全領域を占める大型部品であり、スチール材からの材料置換による軽量化効果が大きい。例えば、特許文献１においては、上部カバーと下部ケースのＣＦＲＰ製箱型バッテリーケースが提案されており、軽量性と力学特性を両立している。しかし、２０１３年にＥＶに係る国連協定規則（ＵＮ－ＥＣＥ　Ｒ１００．０２）で定められた、９００℃程度のガソリン炎に数分間暴露される、バッテリーケースの耐火試験はクリアできていない。
　ＣＦＲＰ材料に耐火性能を付与する方法としては、ハロゲン系などの難燃剤を添加する方法が挙げられるが（特許文献２）、マトリックス樹脂の溶融温度程度であれば十分であるが、耐火試験では、ケース自体が溶融することに加え、加熱されたバッテリーが熱暴走を引き起こす可能性があった。
特開２０１２－９４４７６号公報 特開２０１５－１３１３９４号公報
　そこで本発明は、耐火性能を有しながら、軽量なケース構造体、およびそれを用いたバッテリーケースを提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は、以下の構成からなる。
（１）少なくとも厚み方向に金属層と樹脂層を配置した、移動体の乗員空間外に設置される部品向けケース構造体であり、前記金属層が、最外層に配置されており、前記樹脂層が、少なくとも２方向に延在する補強形状を有し、前記２方向は第三角法における平面図において互いに交差しており、前記金属層と前記樹脂層が互いに接合部で接合されており、接合部を除く領域の、前記金属層と前記樹脂層の間に空気層を有する、ケース構造体。
（２）前記補強形状が、前記２方向に加えて、前記第三角法における平面図における第３の方向に延在する、（１）に記載のケース構造体。
（３）前記補強形状が凹凸形状である、（１）または（２）に記載のケース構造体。
（４）前記凹凸形状の反金属層側の面に、連続した強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートが配置された、（３）に記載のケース構造体。
（５）前記凹凸形状がリブ形状である、（３）または（４）に記載のケース構造体。
（６）前記凹凸形状がハット形状である、（３）または（４）に記載のケース構造体。
（７）前記リブ形状が、連続した多角形を形成する、（５）に記載のケース構造体。
（８）前記空気層が水平面に対し傾斜している、（１）から（７）のいずれかに記載のケース構造体。
（９）前記空気層の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である、（１）から（８）のいずれかに記載のケース構造体。
（１０）前記空気層に、耐炎化糸マットが設置されている、（１）から（９）のいずれかに記載のケース構造体。
（１１）前記樹脂層が、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイドから選ばれる少なくとも１種類以上の熱可塑性樹脂を含む、（１）から（１０）のいずれかに記載のケース構造体。
（１２）前記樹脂層が、溶融温度２５０℃以上４００℃以下の熱可塑性樹脂を含む、（１）から（１１）のいずれかに記載のケース構造体。
（１３）前記樹脂層が、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも１種類以上の強化繊維を含む、（１）から（１２）のいずれかに記載のケース構造体。
（１４）前記接合部の接合方法が、リベット接合、ねじ接合、樹脂かしめ接合、接着、溶着から選ばれる少なくとも１つの接合方法である、（１）から（１３）のいずれかに記載のケース構造体。
（１５）電気自動車の駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースが、少なくとも上カバーと下トレーを含む箱型形状であり、下トレーの上面側にバッテリーモジュールを固定し、前記上カバーおよび／または下トレーに、（１）から（１４）のいずれかに記載のケース構造体が含まれる、バッテリーケース。
　本発明は、最外の金属層による遮炎効果と空気層による断熱効果で、耐火性能を高め、樹脂層の少なくとも２方向の補強形状により剛性を高めた、ケース構造体、およびこのケース構造体を用いた、ＥＶの駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースを提供できる。
本発明における補強形状の一例を示すケース構造体の部分断面図である。 本発明における補強形状の別の一例を示すケース構造体の部分断面図である。 本発明のケース構造体の一例を示す部分断面図である。 本発明のケース構造体の別の一例を示す部分断面図である。 本発明のケース構造体のさらに別の一例を示す部分正面断面図（ａ）および部分側面断面図（ｂ）である。 本発明のバッテリーケースの一例を示す上面斜視図（ａ）、下面斜視図（ｂ）および拡大部分側面図（ｃ）である。 本発明のバッテリーケースの別の一例を示す上面斜視図（ａ）、下面斜視図（ｂ）および拡大部分側面図（ｃ）である。 比較例に係るスチール製バッテリーケースの一例を示す上面斜視図（ａ）および下面斜視図（ｂ）である。 本発明のケース構造体の一例を示す部分上面斜視図（ａ）、部分正面端面図（ｂ）および部分右側面端面図（ｃ）である。 比較例に引用する、樹脂平板と金属板の、積層構造体を示す部分上面斜視図（ａ）、部分正面端面図（ｂ）および部分右側面端面図（ｃ）である。 比較例に引用する、１方向リブ形状を有する樹脂板と金属板の、積層構造体を示す部分上面斜視図（ａ）、部分正面端面図（ｂ）および部分右側面端面図（ｃ）である。
　以下、本発明に係るケース構造体、それを用いたバッテリーケースの実施の形態について、詳細に説明する。
　本発明に係るケース構造体は、少なくとも厚み方向に金属層と樹脂層を配置した、移動体の乗員空間外に設置される部品向けケース構造体であり、前記金属層が、最外層に配置されており、前記樹脂層が、少なくとも２方向に延在する補強形状を有し、前記２方向は第三角法における平面図において互いに交差しており、前記金属層と前記樹脂層が互いに接合部で接合されており、接合部を除く領域の、前記金属層と前記樹脂層の間に空気層を有する、ことを特徴とするものである。
　本発明者らの知見によれば、かかる特徴を全て満たすケース構造体は、最外の金属層による遮炎効果と空気層による断熱効果で、耐火性能に優れ、樹脂層の少なくとも２方向の補強形状により、軽量性と剛性に優れるものであり、輸送機械部品ケース、特にはバッテリーケースに好適に用いられるものである。
　次に、本発明に係るケース構造体の構成要素について、樹脂層、金属層、接合方法、空気層の順で説明する。
　樹脂層は、ケース構造体のメイン部分であり、部品を収容する容積、剛性および軽量性が重要となる。
　樹脂層が有する補強形状は、樹脂の成形工程または他の補強材との組合せ時に形作られる形状であり、樹脂自体で補強するための形状と、他の補強材と組み合わせるための形状が挙げられる。具体的には、射出成形またはプレス成形において樹脂層を成形する際に補強形状を形成する方法、あらかじめ成形された樹脂層に、他の補強材を溶着する際に加熱変形させて形成する方法、他の補強材を接着する際に接着剤で形成する方法、切削加工で形成する方法などが挙げられる。
　補強形状の好ましい形状としては、凹凸を有する凹凸形状が挙げられる。前記凹凸形状とすることで、断面二次モーメントを高め、効率的に補強することができる。
　具体的な樹脂自体で補強するための凹凸形状としては、ハット形状、円筒形状、中空円錐形状、多角形筒形状、リブ形状などが挙げられる。また、他の補強材と組み合わせるための凹凸形状としては、溝形状、肉盛り形状などが挙げられる。前記溝形状と前記肉盛り形状について、図１と図２を用いて説明する。
　図１に、補強形状として溝形状を有する樹脂層１を示す。溝形状２とは、樹脂層１の上面に補強材料３を埋設可能な形状のことであり、樹脂層と補強材料の密着性を高めることができる。
　また、図２に、補強形状として肉盛り形状を有する樹脂層４を示す。肉盛り形状５とは、樹脂層の上面にある補強材料３の端部を覆う形状であり、樹脂層と補強材料の密着性を高めることができる。
　より好ましい補強形状としては、リブ形状とハット形状が挙げられる。リブ形状は補強効果が高いため好ましく、ハット形状は、引けやボイドなどの成形不良が発生しにくく成形性に優れる補強形状であるため好ましい。
　本発明に係る補強形状の延在方向は、少なくとも２方向であり、前記２方向は第三角法における平面図において互いに交差していれば特に制限はなく、ある平面で互いに交差する２方向、立体的に見た場合に立体交差する２方向などが挙げられる。
　また、本発明に係る補強形状の２方向の延在方向は、第三角法における平面図で交差していれば、前記交差点の位置に特に制限はなく、前記平面図におけるケース構造体外の領域で交差することもできる。前記平面図におけるケース構造体内の領域で交差することで、剛性がより高くなり、好ましい。
　補強形状が１方向にのみ延在する場合ケース構造体の力学特性異方性が大きくなるため、少なくとも２方向に補強形状が延在することが重要である。
　また、より好ましい補強形状の延在方向としては、前記２方向に加えて、前記第三角法における平面図において第３の方向に延在することが例示できる。補強形状の延在方向を前記３方向とすることで、ケース構造体の補強効果をより等方的に高めることができるため好ましい。３方向の組合せとしては、例えば前記平面図における、ある方向と、前記ある方向に対して４５度の方向、および前記ある方向に対して９０度方向の３方向が例示されるが、これに限らず、種々の組合せをとることができる。
　本発明に係る２方向に延在する補強形状の、反金属層側の上面は、同一平面内に存在するほうが好ましい。前記補強形状の上面が同一平面内に存在することで、ケース内に収納する機器を効率よく収納できるため好ましい。
　本発明に係るリブ形状において、少なくとも前記２方向に延在するリブ同士が一体化された、連続する多角形状であることが好ましい。リブ形状を多角形状とすることで、効率的に補強できることに加えて、リブ形状で囲まれた空洞内にバッテリーモジュールまたはバッテリーセルを収納できるため好ましい。好適な多角形状の例としては三角形状、四角形状、六角形状が挙げられ、四角形状の格子であれば、箱型のバッテリーモジュールを効率的に収納可能であるため好ましく、三角形状のアイソグリッドや六角形状のハニカムであれば、円柱状のバッテリーセルを効率的に収納可能であるため好ましい。
　本発明に係る樹脂層は、他の補強材を組み合わせることができる。
　他の補強材としては特に制限はないが、例えば、金属部材、繊維強化樹脂テープ状シートなどが挙げられる。樹脂層と組み合わせが容易であることから、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸した繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートが好ましく用いられる。
　本発明に係る樹脂層と繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートの組合せ方法としては、特に制限はないが、あらかじめ樹脂層の成形前に金型内にテープ状シートをインサートして樹脂層表面または内部に埋め込む方法、成形した樹脂層に後から貼り付ける方法が挙げられる。また、繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートを、湾曲形状や屈曲形状にあらかじめ賦形した状態で、樹脂層と組み合わせることもできる。
　繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートは、本発明における樹脂層の有する補強形状に隣接させることで、ケース構造体を効率的に補強できるため、好ましい。より好ましくは、繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートは本発明における凹凸形状に隣接させることであり、さらに好ましい繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートの設置場所としては、リブ形状の立ち壁面や、ハット形状の天面が挙げられる。
　繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートに含まれる連続した強化繊維の形態としては、特に制限はなく、一方向に引き揃えられた形態、一方向に引き揃えたものを積層した形態、織物形態等が例示できる。より好ましい形態として、強化繊維を一方向に揃えた熱可塑ＵＤテープは、強化繊維の機械特性を効率よく利用して、ケース構造体を補強することができるため、好ましい。
　繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートに含まれる強化繊維としては、特に制限はなく、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維の少なくとも１種類を用いることができる。
　繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートに含まれる熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、要求特性に合わせた樹脂を使用することができる。
　本発明における樹脂層が含む樹脂としては、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイドから選ばれる少なくとも１種類以上の熱可塑性樹脂が、補強効果の高い補強形状を自由に成形できるため、好ましい。より好ましい、本発明における樹脂層が含む樹脂としては、溶融温度は２５０℃以上４００℃以下の熱可塑性樹脂が挙げられる。２５０℃以上とすることでケース構造体の耐火性能が高まるため好ましい。４００℃以下とすることで、補強効果の高い補強形状を自由に成形できるため、好ましい。
　本発明における樹脂層が含む強化繊維としては、特に制限はないが、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも１種類以上の強化繊維が挙げられる。炭素繊維は樹脂層の強度・剛性を飛躍的に高めるため好ましい、ガラス繊維は、炭素繊維に及ばないものの、強度・剛性を高め、低コストであるため好ましい。有機繊維は、耐衝撃性を高めるため、好ましい。
　本発明における樹脂層の形態としては、外周を壁で囲まれた形状が、高剛性かつ内容物の収容性に優れるため、好ましい。また、前記壁を高くすることで、より剛性が高まることから、ケース構造体の体積制限と要求剛性の観点から、壁の高さを選択することができる。
　本発明における樹脂層に用いられる材料形態としては特に制限はなく、ペレット状、板状、ブロック状または溶融混錬物状など種々の形態をとることができる。
　次に、本発明における金属層について説明する。
　本発明における金属層は、外部の炎を遮断できることが重要となる。そこで、前記金属層を構成する金属材料として、スチール、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）、難燃性マグネシウム合金の少なくとも１種類が好ましく用いられる。安価に調達できる観点からスチールが好ましく、軽量性の観点からアルミニウムが好ましい。
　本発明における金属層は、輻射熱を反射可能な、表面処理が施されているほうが好ましい。好ましい表面処理としては、表面研磨、メッキ処理、溶射処理、コーティング処理が挙げられる。より好ましい表面処理としては、表面処理費が比較的安価な亜鉛メッキである。
　本発明における金属層は、厚みが薄いほうが、軽量性に優れるため好ましい。具体的な好ましい厚みは２ｍｍ以下であり、より好ましくは厚み１ｍｍ以下である。
　本発明における金属層の形状は、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲で種々の形状を選択することができる。例えば、平板状であれば、加工工程を低減できるため好ましく、ビード形状や波板形状であれば、自重によるたわみを抑えることができるため好ましい。また、樹脂層の全周を囲う箱型形状や、樹脂層の下面だけを覆う板状、樹脂層の下面と側面を覆うトレー状など種々の形状を選択することができる。
　本発明における樹脂層と金属層の接合方法については特に制限はなく、種々の接合方法を選択することができる。好ましい接合方法としては、機械部品等に広く用いられている、リベット接合、ねじ接合、樹脂かしめ接合、接着、溶着が挙げられる。
　好ましい接合方法の例を、図３を用いて説明する。図３に示すケース構造体６は、反金属層側にリブ形状を有する樹脂層７とハット形状を有する金属層８を接合部Ｓに配置した接着剤９で接着している。また、接合部Ｓを除く、樹脂層７と金属層８の間には空気層１０がある。接着による接合は、接合面を広くとることができるため、好ましい。
　また、別の好ましい接合方法の例を、図４を用いて説明する。図４に示すケース構造体１１は、反金属層側にリブ形状を有する樹脂層１２とハット形状を有する金属層１３を、金属層１３の穴に通した樹脂ボスをつぶして形成するかしめ部１４で接合したものである。かしめ部の強度を樹脂強度で見積可能で設計上の取り扱いが容易なため、好ましい。
　本発明における空気層としては、前記金属層と前記樹脂層が接合される接合部を除く領域の、前記金属層と前記樹脂層の間の層のことであり、外部からの熱を断熱できることが重要となる。
　本発明における空気層の厚みとしては、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲で種々の厚みを選択することができる。例えば、前記空気層の厚みを厚くすることで、空気層の断熱性を高めることができ、一方で、前記空気層の厚みを薄くすることで、断熱性は低下するが、ケース構造体全体を薄肉化することができる。
　本発明における空気層の具体的な厚みとしては、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。空気層の厚みを１ｍｍ以上とすることで、空気層の断熱効果が特に優れるため、好ましい。また、空気層の厚みを３ｍｍ以下とすることで、ケース構造体全体を薄肉化することができるため好ましい。
　本発明における空気層は水平面に対し傾斜していることで、暖められた空気を効率よくケース構造体の外部に逃がすことができるため、好ましい。
　前記空気層の水平面に対する傾斜を、図５のケース構造体の一例を用いて説明する。このケース構造体１５は、反金属側にリブ形状を有する樹脂層１６と、ハット形状を有する金属層１７が、接着剤１８による接合部Ｓで接合されているが、このケース構造体１５のＡ－Ａ断面図（ｂ）において、空気層１９の上面２０および下面２１は、水平面２２に対し傾斜を有している。図５においては、空気層１９は、金属層１７のハット形状の延在方向に傾斜しているが、これに限定されず、ケース構造体の幅方向および／または長さ方向に傾斜していることが好ましい。
　本発明における空気層は空気の対流を抑える目的でコア材として、不織布材、または多孔質材を含むことができる。空気層が前記コア材を含むことで、本発明のケース構造体が外部から炎で加熱された場合に、最外層となる金属層側で暖められた空気が樹脂層側に対流するのを抑え、空気層の断熱性をより高めることができるため、好ましい。
　好ましいコア材としては、ガラス繊維マット、炭素繊維マット、有機繊維マット、耐炎化糸マット、フォーム材、多孔質セラミック、多孔質炭素材、ハニカムコアが挙げられるが、価格の観点からガラス繊維マットが好ましく、断熱性、軽量性、および耐熱性の観点から耐炎化糸マットが好ましい。
　本発明のケース構造体は、本発明の効果を損なわない範囲で、ケース構造の幅方向および／または長さ方向に補強フレームを含むことができる。補強フレームを含むことで、ケース構造体の剛性や強度を高めることができるため、好ましい。
　次に、本発明のケース構造体の製造方法について説明する。
　本発明のケース構造体の製造方法は少なくとも下記（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）の工程を含むことが好ましい。
（ｉ）樹脂層を成形する工程
（ｉｉ）金属層を成形する工程
（ｉｉｉ）個別に成形した樹脂層と金属層を接合する工程
　樹脂層を成形する成形方法としては、特に制限はないが、射出成形、プレス成形および射出プレス成形方法を例示することができる。例示した成形方法の中から、使用する材料の成形特性に合わせた製造方法を選択することができる。
　金属層を成形する成形方法としては、特に制限はないが、板金プレス成形と鋳込み成形を例示することができる。また、金属の板材を、所望の寸法にカットした後、成形工程を経ずに、樹脂層と組み合わせることもできる。
　個別に成形した樹脂層と金属層を接合する方法としては、特に制限はなく種々の接合方法を選択することができる。個別に成形した樹脂層と金属層を接合することで、樹脂層と金属層の間の空気層を確実に形成できるため好ましい。
　本発明のケース構造体は、移動体の乗員空間外に設置される部品向けであり、移動体としては、例えば、ＥＶ、ＨＥＶ（ハイブリッド式電動自動車）、ＰＨＥＶ（プラグインハイブリッド式電動自動車）などの電気駆動する自動車、電動アシスト付き自転車、電動二輪、建設機械、ドローン、エアモビリティ、ヘリコプターなどの飛翔体、航空機、産業用組立／搬送用ロボットなどが挙げられる。
　また、本発明のケース構造体が適用可能な部品としては、例えば、バッテリーケース、インバーターケース、モーターケース、その他制御系部品ケースなどが挙げられる。
　次に、本発明のＥＶの駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースについて説明する。
　本発明のバッテリーケースは、少なくとも上カバーと下トレーを含む箱型形状をしており、下ケースの上面側にバッテリーモジュールを固定し、上カバーと下トレーのどちらか一方または両方に、本発明のケース構造体を用いるものである。
　本発明のバッテリーケースにおいて、上カバーと下トレーの組付け方法については特に制限はなく、種々の方法が用いられる。例えば、フランジを介してネジ締結する手法、固定用のツメで引っかける手法、接着剤で接着する手法、または溶着する手法などが挙げられる。また、バッテリーケースに、水密／気密が要求される場合は、組付け部にゴムシール、テフロン（登録商標）シール、メタルシールなどを使用することができる。
　図６に、本発明のケース構造体を用いたＥＶの駆動用バッテリーケースにおける下トレー２３の上面側（ａ）、下面側（ｂ）および拡大した部分側面（ｃ）を示す。下トレー２３は、箱型形状の樹脂層２４と、連続したハット形状の金属層２５、補強フレームを兼ねる金属層２６、および熱可塑ＵＤテープ２７から構成される。樹脂層２４は、箱型形状の内底部に３方向に延在するハット形状２８を有し、ハット形状の天面に熱可塑ＵＤテープ２７が配置されている。この３方向に延在するハット形状２８および、熱可塑ＵＤテープ２７の補強により、ケース構造体の剛性を高めている。また、前記の樹脂層２４の内底部には、バッテリーモジュールをねじ固定するためのボス形状２９と、ボス形状を支えるリブ形状３０がある。この下トレー２３の外底面は、連続したハット形状の金属層２５と、補強フレームを兼ねる金属層２６で覆われており、遮炎性を有している。また、樹脂層と金属層は接着剤で接合されており、その接合部３１を除く領域で、樹脂層と金属層の間に断熱層として機能する空気層３２が設けられている。また、この下トレー２３は、補強フレームの組付け部３３を介して車体構造に組付けられ、フランジ部３４を介して、上カバーと組付けられる。
　次に、図７に、本発明のケース構造体の図６とは異なる形態を用いたＥＶの駆動用バッテリーケースにおける下トレー３５の上面側（ａ）、下面側（ｂ）および拡大した部分側面（ｃ）を示す。下トレー３５は、箱型形状の樹脂層３６と、連続したハット形状の金属層３７、補強フレームを兼ねる金属層３８から構成される。この下トレー３５は、樹脂層３６が有する、箱型形状内底部のアイソグリッド状のリブ形状３９で、ケース構造体の剛性を高めている。この下トレー３５の外底面は、図６と同様、連続したハット形状の金属層３７と、補強フレームを兼ねる金属層３８で覆われており、遮炎性を有している。また、図６と同様、樹脂層と金属層の接合部４０を除く領域で、樹脂層と金属層の間に空気層４１を設けており、この空気層４１が断熱層として機能する。
　図９に、本発明のケース構造体の要素形状の一部（部分ケース構造体４７）を示す、部分上面斜視図（ａ）、前記部分ケース構造体４７を正面から見た際の端面のみを図示した、部分正面端面図（ｂ）、および前記ケース構造体４７を右側面から見た際の端面のみを図示した、部分右側面端面図（ｃ）を示す。部分ケース構造体４７は、十字リブ形状４９を有する樹脂板４８、空気層５０および金属板５１から構成される。
　部分ケース構造体４７は、十字リブ形状４９を有することにより、前後方向と左右方向の２方向に高い剛性を有することを特徴とする。具体的な２方向の剛性は、部分正面端面図（ｂ）の剛性値、部分右側面端面図（ｃ）の剛性値を、下記（１）式を用いて、それぞれ算出する。
　剛性＝Ｅr×Ｉr＋Ｅm×Ｉm          （１）
　Ｅr：樹脂層の弾性率
　Ｉr：樹脂層の断面二次モーメント
　Ｅm：金属層の弾性率
　Ｉm：金属層の断面二次モーメント
　また、前記要素形状の耐火性の評価手法として、図９に示す、試験体を準備し、その金属層５１側から、ガスバーナーにて燃焼加熱する手法が挙げられる。評価指標としては、特に限定はないが、例えば、加熱開始から一定時間経過した後の、反炎側面の温度、および試験体の炎側面と反炎側面の樹脂溶融状態が挙げられる。
　図１０に、本発明のケース構造体とは異なる、樹脂平板と金属板の積層構造体５２を示す。前記積層構造体５２は、樹脂平板５３、空気層５４および金属板５５の３層からなり、耐火性に優れるが、樹脂平板５３が補強構造を有さないため、部分正面端面図（ｂ）および部分右側面端面図（ｃ）について、それぞれ算出した剛性値は、図９のケース構造体に劣るものである。
　また、図１１に、本発明のケース構造体と異なる、１方向リブ形状を有する樹脂板と金属板の積層構造体５６を示す。前記積層構造体５６は、１方向リブ形状を有する樹脂板５７、空気層５９および金属板６０の３層からなり、耐火性に優れ、かつ１方向リブ形状５８が補強する部分正面端面図（ｂ）の剛性値に優れるが、前記樹脂板５７が補強形状を有しないため、部分右側面端面図（ｃ）について、算出した剛性値は、図９のケース構造体に劣るものである。
　以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、先ず、本発明における評価方法、各実施例および各比較例で用いた材料について説明する。
＜評価方法＞
（固有振動数）
　コンピューター上でバッテリーケース下トレーの電子図面を作成し、下トレーの各部に使用される材料をそれぞれ定義し、下トレーの剛性が高いほど、数値の高くなる、１次の固有振動数を、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）によるシミュレーション解析により算出した。
（剛性）
　実施例３～７および比較例２～４により得られた試験体（図９－１１）の部分正面端面図（ｂ）および部分右側面端面図（ｃ）の２方向についてそれぞれ、下記（１）式（前記１）式と同一）により剛性を算出した。
　剛性＝Ｅr×Ｉr＋Ｅm×Ｉm          （１）
　Ｅr：樹脂層の弾性率
　Ｉr：樹脂層の断面二次モーメント
　Ｅm：金属層の弾性率
　Ｉm：金属層の断面二次モーメント
（耐火性能）
　８０ｍｍ×８０ｍｍの金枠に試験体を水平に置き、試験体下面をガスバーナーにて燃焼加熱した。ガスバーナーによる加熱面付近の温度は８００～９５０℃であり、加熱時間は１３０秒間とした。試験体には荷重をかけず、評価時の雰囲気は常温・常圧としサンプル上面中央に固定した熱電対により、加熱開始から１３０秒後の温度を測定した。また、試験後にサンプルの炎側面と反炎側面の樹脂溶融の有無を確認した。
＜材料＞
　各実施例および各比較例で用いた材料と成分は下記の通りである。
［炭素繊維（Ａ）］
　・Ａ－１：東レ（株）製“トレカ（登録商標）”糸　Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ
［ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂（Ｂ）］
　・Ｂ－１：東レ（株）製、“トレリナ（登録商標）”Ａ９００
［熱可塑ＵＤテープ（Ｃ）］
　・Ｃ－１：熱可塑ＵＤテープ
　炭素繊維（Ａ－１）（東レ（株）製、“トレカ（登録商標）”糸Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ）を準備し、連続的に糸道ガイドを通じて炭素繊維を送り出した。連続的に送り出された炭素繊維に、含浸ダイ内においてＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）を、充填したフィーダーから定量供給し、含浸させた。続いて、ＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）を含浸した炭素繊維を、引取ロールを用いて含浸ダイのノズルから連続的に引き抜き、冷却ロールを通過して、ＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）が冷却固化され、熱可塑ＵＤテープとして巻取機に巻き取られた。得られた熱可塑ＵＤテープの厚さは０．３ｍｍであり、炭素繊維方向は一方向に配列していた。また、熱可塑ＵＤテープ中の炭素繊維含有率は５０ｖｏｌ％であった。
［ガラス繊維強化ＰＰＳ樹脂ペレット（Ｄ）］
　・Ｄ－１：東レ（株）製、“トレリナ（登録商標）”Ａ５０３－Ｘ０５
　　　　　　曲げ弾性率１１．３ＧＰａ
［スチール（Ｅ）］
　・Ｅ－１：ＳＰＣＣ鋼板
　　　　　　弾性率１９２ＧＰａ
［耐炎化糸マット（Ｆ）］
　・Ｆ－１：Ｚｏｌｔｅｋ製ＯＸＦＴ　ＦＴ０５００－２００
（参考例１）
　ＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）を射出成形機（（株）日本製鋼所製Ｊ１１０ＡＤ）に供して、射出時間：２秒、背圧５ＭＰａ、保圧力：２０ＭＰａ、保圧時間：１０秒、シリンダー温度：３００℃、金型温度：１２０℃の条件で射出成形することにより、図９の４８に示す十字リブ形状を有する樹脂板を作製した。なお各寸法は、ｗ1＝８０ｍｍ、ｄ1＝８０ｍｍ、ｔｐ1＝３ｍｍ、ｈｐ1＝５ｍｍ、ｗｐ1＝１０ｍｍであった。
（参考例２）
　ＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）を射出成形機（（株）日本製鋼所製Ｊ１１０ＡＤ）に供して、射出時間：２秒、背圧５ＭＰａ、保圧力：２０ＭＰａ、保圧時間：１０秒、シリンダー温度：３００℃、金型温度：１２０℃の条件で射出成形することにより、図１０の５３に示す、樹脂平板を作製した。なお各寸法は、ｗ2＝８０ｍｍ、ｄ2＝８０ｍｍ、ｔｐ2＝３ｍｍであった。
（参考例３）
　ＰＰＳ樹脂（Ｂ－１）を射出成形機（（株）日本製鋼所製Ｊ１１０ＡＤ）に供して、射出時間：２秒、背圧５ＭＰａ、保圧力：２０ＭＰａ、保圧時間：１０秒、シリンダー温度：３００℃、金型温度：１２０℃の条件で射出成形することにより、図１１の５７に示す１方向リブ形状を有する樹脂板を作製した。なお各寸法は、ｗ3＝８０ｍｍ、ｄ3＝８０ｍｍ、ｔｐ3＝３ｍｍ、ｈｐ3＝５ｍｍ、ｗｐ3＝１０ｍｍであった。
（参考例４）
　図９の５１、図１０の５５および図１１の６０に共通する金属板として、ＳＰＣＣ鋼板（Ｅ－１）を準備した。なお各寸法は、ｗ1＝ｗ2＝ｗ3＝８０ｍｍ、ｄ1＝ｄ2＝ｄ3＝８０ｍｍ、ｔm1＝ｔm2＝ｔm3＝０．５ｍｍであった。
（参考例５）
　Ｚｏｌｔｅｋ　ＯＸＦＴ（Ｆ－１）を準備した。なお各寸法は、幅８０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚み４．４ｍｍであった。
　なお、図９～図１１におけるｔa1、ｔa2、ｔa3は空気層の厚さを示している。
（実施例１）
　図６に示す下トレーの各部に使用する材料として、樹脂層にガラス繊維強化ＰＰＳ樹脂ペレット（Ｄ－１）、連続したハット形状の金属層および補強フレームを兼ねる金属層にＳＰＣＣ鋼板（Ｅ－１）、補強材料としての熱可塑ＵＤテープに熱可塑ＵＤテープ（Ｃ－１）を定義し、下トレー全体重量および一次の固有振動数をシミュレーション解析により算出した。結果を表１に示す。
（実施例２）
　図７に示す下トレーの各部に使用する材料として、樹脂層にガラス繊維強化ＰＰＳ樹脂ペレット（Ｄ－１）、連続したハット形状の金属層および補強フレームを兼ねる金属層にＳＰＣＣ鋼板（Ｅ－１）を定義し、下トレー全体重量および一次の固有振動数をシミュレーション解析により算出した。結果を表１に示す。
（比較例１）
　図８に示すスチール製下トレー４２は、内底面に第１補強フレーム４３と第２補強フレーム４４とビーム４５を有し、外底面に第３補強フレーム４６を有する、板金プレスで成形可能な形状である。この下トレー４２に使用する材料として、ＳＰＣＣ鋼板（Ｅ－１）を定義し、下トレー全体重量および一次の固有振動数をシミュレーション解析により算出した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例３）
　参考例４の金属層上に、縦８０ｍｍ、横８０ｍｍ、高さ３ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのスチール製中空四角柱を設置し、更に参考例１の樹脂層を設置することで、図９に示す、空気層３ｍｍを有する試験体を得て、耐火試験に供した。また、その正面端面と、右側面端面のそれぞれに関し、剛性を算出した。結果を表２に示す。
（比較例２）
　参考例１の樹脂層の代わりに、参考例２の樹脂層を用いた以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表２に示す。
（比較例３）
　参考例１の樹脂層の代わりに、参考例３の樹脂層を用いた以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例４）
　空気層が０．５ｍｍとなるように調整したこと以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表３に示す。
（実施例５）
　空気層が１ｍｍとなるように調整したこと以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表３に示す。
（実施例６）
　空気層が５ｍｍとなるように調整したこと以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表３に示す。
（実施例７）
　参考例４の金属層上に、参考例５の耐炎化糸マットおよび参考例１の樹脂層を設置した、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表３に示す。
（比較例４）
　参考例４の金属層上に、参考例１の樹脂層を直接設置した以外は、実施例３と同様にして、試験体を得て、耐火試験を実施し、剛性を算出した。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　以上のように、実施例１、２においては、軽量性と剛性を両立する、バッテリーケース下トレーが得られた。下トレー内の樹脂層が、２方向に延在する補強形状を含む構成を満足したことにより、成し得たものである。一方、比較例１は軽量性に劣るものであった。
　また、実施例３、比較例２～３の比較において、実施例３は正面端面および右側面端面のどちらの剛性にも優れ、更に耐火試験での上面温度が樹脂の溶融温度である３００℃を下回る、耐火性に優れるものであった。比較例２は、正面端面と右側面端面の両方で剛性に劣り、比較例３は右側面端面で剛性に劣るものであった。
　また、実施例４～７、および比較例４の比較において、実施例４～７は、正面端面および右側面端面どちらの剛性にも優れ、更に耐火試験で樹脂溶融は見られず、耐火性に優れるものであった。一方で、比較例４は、剛性および耐火性の両方に劣るものであった。
　本発明のケース構造体は、軽量で耐火性能に優れることから、輸送機械用部品のケース、なかでもバッテリーケースに好適に用いることができる。
１　溝形状に補強材料を有する樹脂層
２　溝形状
３　補強材料
４　肉盛り形状に補強材料を有する樹脂層
５　肉盛り形状
６　樹脂層と金属層を接着接合したケース構造体
７　リブ形状を有する樹脂層
８　ハット形状を有する金属層
９　接着剤
１０　空気層
１１　樹脂層と金属層を樹脂かしめ接合したケース構造体
１２　リブ形状を有する樹脂層
１３　ハット形状を有する金属層
１４　かしめ部
１５　水平面に対して傾斜する空気層を有するケース構造体
１６　リブ形状を有する樹脂層
１７　ハット形状を有する金属層
１８　接着剤
１９　空気層
２０　空気層の上面
２１　空気層の下面
２２　水平面
２３　ＥＶの駆動用バッテリーケースの下トレー
２４　箱型形状の樹脂層
２５　連続したハット形状の金属層
２６　補強フレームを兼ねる金属層
２７　熱可塑ＵＤテープ
２８　ハット形状
２９　ボス形状
３０　ボス形状を支えるリブ形状
３１　接合部
３２　空気層
３３　組付け部
３４　フランジ部
３５　ＥＶの駆動用バッテリーケースの下トレー
３６　樹脂層
３７　連続したハット形状の金属層
３８　補強フレームを兼ねる金属層
３９　アイソグリッド状のリブ形状
４０　接合部
４１　空気層
４２　ＥＶの駆動用バッテリーケースのスチール製下トレー
４３　第１フレーム
４４　第２フレーム
４５　ビーム
４６　第３フレーム
４７　部分ケース構造体
４８　樹脂板
４９　十字リブ形状
５０　空気層
５１　金属板
５２　樹脂平板と金属板の積層構造体
５３　樹脂平板
５４　空気層
５５　金属板
５６　１方向リブ形状を有する樹脂板と金属板の積層構造体
５７　１方向リブ形状を有する樹脂板
５８　１方向リブ形状
５９　空気層
６０　金属板
Ｓ　接合部

Claims (15)

  1. 　少なくとも厚み方向に金属層と樹脂層を配置した、移動体の乗員空間外に設置される部品向けケース構造体であり、前記金属層が、最外層に配置されており、前記樹脂層が、少なくとも２方向に延在する補強形状を有し、前記２方向は、第三角法における平面図において互いに交差しており、前記金属層と前記樹脂層が互いに接合部で接合されており、接合部を除く領域の、前記金属層と前記樹脂層の間に空気層を有する、ケース構造体。
  2. 　前記補強形状が、前記２方向に加えて、前記第三角法における平面図における第３の方向に延在する、請求項１に記載のケース構造体。
  3. 　前記補強形状が凹凸形状である、請求項１または２に記載のケース構造体。
  4. 　前記凹凸形状の反金属層側の面に、連続した強化繊維と熱可塑性樹脂とからなる繊維強化熱可塑性樹脂テープ状シートが配置された、請求項３に記載のケース構造体。
  5. 　前記凹凸形状がリブ形状である、請求項３または４に記載のケース構造体。
  6. 　前記凹凸形状がハット形状である、請求項３または４に記載のケース構造体。
  7. 　前記リブ形状が、連続した多角形を形成する、請求項５に記載のケース構造体。
  8. 　前記空気層が水平面に対し傾斜している、請求項１から７のいずれかに記載のケース構造体。
  9. 　前記空気層の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１から８のいずれかに記載のケース構造体。
  10. 　前記空気層に、耐炎化糸マットが設置されている、請求項１から９のいずれかに記載のケース構造体。
  11. 　前記樹脂層が、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイドから選ばれる少なくとも１種類以上の熱可塑性樹脂を含む、請求項１から１０のいずれかに記載のケース構造体。
  12. 　前記樹脂層が、溶融温度２５０℃以上４００℃以下の熱可塑性樹脂を含む、請求項１から１１のいずれかに記載のケース構造体。
  13. 　前記樹脂層が、炭素繊維、ガラス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも１種類以上の強化繊維を含む、請求項１から１２のいずれかに記載のケース構造体。
  14. 　前記接合部の接合方法が、リベット接合、ねじ接合、接着、溶着から選ばれる少なくとも１つの接合方法である、請求項１から１３のいずれかに記載のケース構造体。
  15. 　電気自動車の駆動用バッテリーを収納するバッテリーケースが、少なくとも上カバーと下トレーを含む箱型形状であり、下トレーの上面側にバッテリーモジュールを固定し、前記上カバーおよび／または下トレーに、請求項１から１４のいずれかに記載のケース構造体が含まれる、バッテリーケース。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085233A1 (ja) * 2022-10-19 2024-04-25 三菱ケミカル株式会社 積層体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003045392A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Sanyo Electric Co Ltd 自動車用の電源装置とこの電源装置を搭載する自動車
JP2012018797A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Toray Ind Inc ケースおよびその製造方法
JP2012022991A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Toray Ind Inc 電気部品用容器
JP2012129107A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Mitsubishi Motors Corp シール構造
JP2012129074A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Mitsubishi Motors Corp バッテリケース

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003045392A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Sanyo Electric Co Ltd 自動車用の電源装置とこの電源装置を搭載する自動車
JP2012018797A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Toray Ind Inc ケースおよびその製造方法
JP2012022991A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Toray Ind Inc 電気部品用容器
JP2012129074A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Mitsubishi Motors Corp バッテリケース
JP2012129107A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Mitsubishi Motors Corp シール構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024085233A1 (ja) * 2022-10-19 2024-04-25 三菱ケミカル株式会社 積層体

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