JP6525657B2 - 車載用バッテリー - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される車載用バッテリーについての技術分野に関する。

特開２００６−３３５２４３号公報

自動車等の各種の車両にはモーターや各種の電装部品に電力を供給するための車載用バッテリーが搭載されている。

近年、特に、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド電気自動車）やＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：プラグインハイブリッド電気自動車）等の車両が普及されつつあり、これらの電気を動力とした車両においては高い蓄電機能を有する車載用バッテリーが搭載される。

車載用バッテリーには収納ケースと収納ケースに収納された電池モジュールとが設けられ、電池モジュールは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の複数の電池セル（２次電池）が配列されて構成されている。また、電気自動車等に搭載される車載用バッテリーにあっては、高い蓄電機能を保持するために、複数の電池モジュールが収納ケースに配置され、これらの複数の電池モジュールの各電池セルが直列又は並列に接続されている。

このような車載用バッテリーには、内部で高電圧を発生し電池モジュール等の各部を制御する制御機器が配置されているため、万が一の車両の衝突時等においても、これらの制御機器の破損や損傷が生じないようにする必要がある。

そこで、車載用バッテリーには、収納ケースの内部に配置される制御機器を保護するために、収納ケースの外面側に左右に延びる支持フレームが取り付けられ、支持フレームの左右両端部が車体の一部として設けられた一対のサイドフレームにそれぞれ結合されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このように収納ケースに取り付けられた支持フレームの両端部を一対のサイドフレームに結合することにより、車載用バッテリーを車体に対して強固な状態で配置することが可能になり、収納ケースの内部に配置された制御機器を保護することが可能にされている。

ところが、特許文献１に記載された車載用バッテリーにあっては、支持フレームの左右両端部が一対のサイドフレームに結合されているため、左右方向における強度は高まるが、前後方向における強度が不十分であり、例えば、車両に対する後方からの衝突時には収納ケースの内部に配置された制御機器を十分に保護することができないおそれがある。

特に、高電圧を発生する制御機器は、車両の衝突時において損傷等が生じると高電圧が漏洩される可能性があるため、危険を回避する上で十分な保護状態を確保する必要がある。

そこで、本発明は、上記した問題点を克服し、制御機器の保護状態の向上を図ることを目的とする。

本発明に係る車載用バッテリーは、中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された二つの補強バーとを備え、一方の補強バーが前後に延びる状態で配置され、他方の補強バーが左右に延びる状態で配置され、前記制御機器が二つの前記補強バーと二つの前記パネルとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、前記二つの補強バーが上下方向において交差された状態で配置されたものである。

これにより、制御機器の前後左右にパネルと補強バーが位置され、制御機器がパネルと補強バーによって前後方向及び左右方向において保護される。また、二つの補強バーによって収納ケースの前後方向及び左右方向における耐衝撃性が高くなる。また、二つの補強バーが互いに干渉することなく収納ケースの内部に配置される。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記補強バーが中空断面を有する筒状に形成されることが望ましい。

これにより、補強バーの剛性が高くなる。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記制御機器が前記収納ケースの内部における前端部に配置されることが望ましい。

これにより、制御機器が車両の後端部から前方に離隔した位置に配置される。

別の本発明に係る車載用バッテリーは、中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、 内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された少なくとも一つの補強バーとを備え、前記制御機器が少なくとも一つの前記パネルと少なくとも一つの前記補強バーとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、左右に延び両端部が車体に結合された耐衝撃バーが前記制御機器の真上に位置されたものである。

これにより、耐衝撃バーによって車両の左右方向における耐衝撃性が高くなる。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記耐衝撃バーが中空断面を有する筒状に形成されることが望ましい。

これにより、耐衝撃バーの剛性が高くなる。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、前記制御機器が前記ブラケットを介して前記パネルに取り付けられることが望ましい。

これにより、収納ケースの一部として機能するパネルが制御機器を取り付けるための取付部材としても機能する。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、前記制御機器が前記ブラケットを介して前記補強バーに取り付けられることが望ましい。

これにより、収納ケースを補強する補強バーが制御機器を取り付けるための取付部材としても機能する。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、前記制御機器が前記ブラケットを介して前記パネルと前記補強バーに取り付けられることが望ましい。

これにより、収納ケースの一部として機能するパネル及び収納ケースを補強する補強バーが何れも制御機器を取り付けるための取付部材としても機能する。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記収納ケースの内部における前記制御機器の下方に空間が形成されることが望ましい。

これにより、空間が収納ケースの内部に配置される各部の配置スペースとして用いられる。

本発明に係る車載用バッテリーにおいては、前記補強バーに前記電池モジュールの少なくとも一部が取り付けられることが望ましい。

これにより、収納ケースを補強する補強バーが電池モジュールを取り付けるための取付部材としても機能する。

さらに、別の本発明に係る車載用バッテリーは、中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された少なくとも一つの補強バーとを備え、前記制御機器が少なくとも一つの前記パネルと少なくとも一つの前記補強バーとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、前記制御機器が、車体の下部構造の一部として設けられ少なくともサスペンションを支持するサブフレームの上方に位置されたものである。

これにより、サブフレームによって車両の左右方向における耐衝撃性が高くされる。

本発明によれば、制御機器の前後左右にパネルと補強バーが位置され、制御機器がパネルと補強バーによって前後方向及び左右方向において保護されるため、制御機器の保護状態の向上を図ることができる。

図２乃至図１１と共に本発明車載用バッテリーの実施の形態を示すものであり、本図は、車体の下部構造と車載用バッテリーの位置関係を示す平面図である。 車体の一部と車載用バッテリーを示す概略正面図である。 車載用バッテリーの一部を断面にして後部座席とともに示す側面図である。 車両に対する車載用バッテリーの配置状態を示す斜視図である。 蓋部を分離して示す車載用バッテリーの概略斜視図である。 図５とは異なる方向から見た状態で蓋部を分離して示す車載用バッテリーの斜視図である。 収納ケースに対する電池モジュール等の配置状態を示す概略側面図である。 パネルの構造の例を示す斜視図である。 パネルの別の構造の例を示す斜視図である。 電池モジュール等の概略分解斜視図である。 蓋部を取り外した状態で示す車載用バッテリーの概略平面図である。

先ず、本発明に係る車載用バッテリーが搭載される車両（車体）の概略構成について説明する（図１参照）。

車体１００は、図１に示すように、左右に離隔して位置された後部サイドメンバ１０１、１０１と後部サイドメンバ１０１、１０１間に位置されたクロスメンバ１０２とクロスメンバ１０２の後側に位置されたサブフレーム１０３とを有している。

後部サイドメンバ１０１、１０１は前後に延びる状態で配置されている。クロスメンバ１０２は左右に延び左右両端部がそれぞれ後部サイドメンバ１０１、１０１に固定されている。サブフレーム１０３は左右に延び左右両端部がそれぞれ後部サイドメンバ１０１、１０１に固定されている。

サブフレーム１０３の左右両側部にはそれぞれサスペンション１０４、１０４が締結されている。サスペンション１０４は略上下に延びるショックアブソーバ１０４ａとショックアブソーバ１０４ａの下端部に連結されたアーム１０４ｂとショックアブソーバ１０４ａに支持されたスプリング１０４ｃとを有している。

アーム１０４ｂにはハブユニット１０５が結合されており、ハブユニット１０５に車輪１０６が取り付けられている。

クロスメンバ１０２及びサブフレーム１０３の上方にはリアフロアーパネル１０７が配置され、リアフロアーパネル１０７の左右に連続してそれぞれホイールエプロン１０８、１０８が設けられている（図２参照）。リアフロアーパネル１０７には上方に開口された凹部１０７ａが形成されている（図３参照）。ホイールエプロン１０８、１０８はそれぞれ車輪１０６、１０６の一部を覆う状態で位置されている。

ホイールエプロン１０８、１０８間には左右方向に延びる耐衝撃バー１０９が配置され、耐衝撃バー１０９は剛性の高い金属材料によって形成されている。耐衝撃バー１０９の左右両端部はホイールエプロン１０８、１０８に固定されている。耐衝撃バー１０９は少なくとも両端部を除く部分が角筒状に形成され中空断面を有している（図３参照）。

リアフロアーパネル１０７上には後部座席２００が設置され、後部座席２００はシートクッション２０１とバックレスト２０２を有している（図３及び図４参照）。バックレスト２０２は上方へ行くに従って後方に変位するように傾斜されている。後部座席２００の下側には図示しない燃料タンクが配置されている。

リアフロアーパネル１０７の上側における後部座席２００の後側の空間は荷室３００として形成されている（図３参照）。荷室３００にはリアフロアーパネル１０７に形成された凹部１０７ａが位置されている。

次に、車載用バッテリーの構成について説明する。

車載用バッテリー１はリアフロアーパネル１０７に形成された凹部１０７ａに配置されている（図３参照）。

車載用バッテリー１は収納ケース２と電池モジュール３、３、・・・を有している（図５乃至図７参照）。

収納ケース２は上方に開口された箱状の収納部４と収納部４の開口を閉塞する蓋部５とを有している。

収納部４は前後方向を向く前面パネル６と前面パネル６の後側に位置され前後方向を向く後面パネル７と左右に離隔して位置された側面パネル８、８と上下方向を向く底面パネル９とを有している。前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９は何れも、例えば、アルミニウム等の押出成形によって形成されている。

前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９は何れも中空断面の形状を有している（図８参照）。前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９は、例えば、前後方向、左右方向又は上下方向を向く平板部１０と角筒状に形成された中空部１１とを有している。中空部１１が中空断面の形状に形成され、中空部１１は左右方向又は前後方向において貫通された状態にされている。

尚、前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９は、例えば、複数の中空部１１、１１、・・・が連続して設けられた形状に形成されていてもよい（図９参照）。

上記したように、前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９は何れも中空部１１を有し少なくとも一部の断面形状が角筒状にされているため、高い剛性が確保されている。従って、高い剛性が確保された前面パネル６と後面パネル７と側面パネル８、８と底面パネル９によって構成された収納ケース２の収納部４は、全体としての強度が高くされている。

底面パネル９は前端部が他の部分より一段高い位置にある上段部９ａとして設けられている（図７参照）。底面パネル９は、上段部９ａに連続する後側の部分が略前後方向を向く段差部９ｂとして設けられ、段差部９ｂに連続する後側の部分が下段部９ｃとして設けられている。

蓋部５は上下方向を向く略平板状の第１の閉塞板１２と収納ケース２の開口における前端部を閉塞する第２の閉塞板１３とを有している（図５乃至図７参照）。蓋部５は第１の閉塞板１２と第２の閉塞板１３が前面パネル６等と同様に、押出成形によって平板部と角筒状に形成された中空部とを有する形状又は中空部が連続して設けられた形状に形成されていてもよい。

第１の閉塞板１２は収納部４の開口における前端部以外の部分を上方から閉塞し、第２の閉塞板１３は収納部４の開口における前端部を閉塞する。第２の閉塞板１３は前後方向を向く上側垂直部１３ａと上側垂直部１３ａの下端部から前方に突出された水平部１３ｂと水平部１３ｂの前端部から前斜め下方に突出された傾斜部１３ｃと傾斜部１３ｃの下端部から下方に突出され前後方向を向く下側垂直部１３ｄとを有している。第２の閉塞板１３は上端部が第１の閉塞板１２の前端部に結合され下端部が前面パネル６の上端部に結合されている。

第２の閉塞板１３の右端寄りの位置には上下に貫通された開口部１３ｅが形成されている。

第２の閉塞板１３の上側垂直部１３ａと水平部１３ｂによって、荷室３００に前方、上方、左方及び右方に開口された配置用空間１４が形成されている（図３及び図７参照）。配置用空間１４には耐衝撃バー１０９の左右両端部を除く部分が配置されている。

電池モジュール３、３、・・・は、例えば、五つが前後上下に並んで収納ケース２に収納されている。電池モジュール３、３、・・・としては、最も前側に位置された第１の電池モジュール３Ａと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置された第２の電池モジュール３Ｂと第２の電池モジュール３Ｂの後側に位置された第３の電池モジュール３Ｃと第１の電池モジュール３Ａの後側に位置され第２の電池モジュール３Ｂの真上に位置された第４の電池モジュール３Ｄと第４の電池モジュール３Ｄの後側に位置され第３の電池モジュール３Ｃの真上に位置された第５の電池モジュール３Ｅとが設けられている。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃと第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは後述する電線によって直列に接続されている。

電池モジュール３はケース体１５とケース体１５の内部に収容された複数の電池セル１６、１６、・・・とを有している（図１０参照）。

ケース体１５は上方に開口された横長の箱状に形成されている。ケース体１５には、前面部に前後に貫通された放出孔１５ａが形成され、後面部に前後に貫通された取入孔１５ｂが形成されている。

電池セル１６、１６、・・・は、例えば、厚み方向が左右方向とされる向きで左右に等間隔に並んだ状態でケース体１５の内部において保持されている。電池セル１６、１６、・・・がケース体１５に保持された状態においては、電池セル１６、１６、・・・間にそれぞれ一定の隙間が形成される。電池セル１６、１６、・・・は直列に接続されている。

ケース体１５には左右に延びる排煙管１７が取り付けられている。排煙管１７は上下方向を向くベース板部１７ａとベース板部１７ａの上面に位置された筒状部１７ｂとを有している。筒状部１７ｂはベース板部１７ａの前後方向における中央部に位置されている。排煙管１７はベース板部１７ａがケース体１５の上側の開口を閉塞する状態でケース体１５に取り付けられている。

排煙管１７の下面には図示しないガス流動孔が左右に等間隔に並んで形成されている。排煙管１７はガス流動孔がそれぞれ電池セル１６、１６、・・・の真上に位置される。

排煙管１７におけるベース板部１７ａの前後両端部にはそれぞれ横長の形状に形成された基板１８、１８が取り付けられている。基板１８、１８にはそれぞれ後述する電線が接続され、電線及び基板１８、１８を介して電池セル１６、１６、・・・に対する電気的な制御等が行われる。

電池セル１６、１６、・・・にはそれぞれ内部に連通可能な図示しない弁が設けられ、各弁がそれぞれ排煙管１７のガス流動孔に連通されている。電池セル１６において、万が一、異常が発生したときには内部でガスが発生する場合があるが、ガスが発生すると電池セル１６の内圧が上昇して弁が開放され、発生したガスが弁からガス流動孔を介して排煙管１７に流動される。

電池モジュール３、３、・・・はそれぞれ収納ケース２の内部における所定の位置に配置されている（図７参照）。第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃは下段に配置され、第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅは上段に配置され、第１の電池モジュール３Ａは第２の電池モジュール３Ｂ、第３の電池モジュール３Ｃ、第４の電池モジュール３Ｄ、第５の電池モジュール３Ｅに対して中段に配置されている。

電池モジュール３、３、・・・の駆動時には、電池モジュール３、３、・・・の内部に第１の吸気ユニット１９と第２の吸気ユニット２０によってそれぞれ冷却風が取り込まれる（図６及び図７参照）。

第１の吸気ユニット１９は第１の吸気用ダクト２１と第１の吸気用ファン２２と第１の吸気管２３と第１のジョイントダクト２４、２４、２４を有している。

第１の吸気用ダクト２１は第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第１の吸気用ダクト２１は下端部が左右方向において三つに分岐され、分岐された部分がそれぞれ収納ケース２の内部に配置された第１のジョイントダクト２４、２４、２４及びケース体１５、１５、１５の後面部にそれぞれ形成された取入孔１５ｂ、１５ｂ、１５ｂを介して第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に連通されている。

第１の吸気用ファン２２は第１の吸気用ダクト２１の上端部に連結されている。

第１の吸気管２３は下端部が第１の吸気用ファン２２に連結されている。従って、第１の吸気用ファン２２が回転されると、第１の吸気管２３から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第１の吸気用ダクト２１へ向けて流動される。

第２の吸気ユニット２０は第２の吸気用ダクト２５と第２の吸気用ファン２６と第２の吸気管２７と第２のジョイントダクト２８、２８を有している。

第２の吸気用ダクト２５は第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に冷却風を取り込む機能を有している。第２の吸気用ダクト２５は下端部が左右方向において二つに分岐され、分岐された部分がそれぞれ収納ケース２の内部に配置された第２のジョイントダクト２８、２８及びケース体１５、１５の後面部にそれぞれ形成された取入孔１５ａ、１５ａを介して第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に連通されている。

第２の吸気用ファン２６は第２の吸気用ダクト２５の上端部に連結されている。

第２の吸気管２７は下端部が第２の吸気用ファン２６に連結されている。従って、第２の吸気用ファン２６が回転されると、第２の吸気管２７から冷却風が取り込まれ、取り込まれた冷却風が第２の吸気用ダクト２５へ向けて流動される。

第１の吸気用ファン２２と第２の吸気用ファン２６が回転されると、それぞれ第１の吸気管２３と第２の吸気管２７から収納ケース２の外部に存在する空気が冷却風として第１の吸気用ダクト２１と第２の吸気用ダクト２５に取り込まれる。

第１の吸気用ダクト２１に取り込まれた冷却風は第１のジョイントダクト２４、２４、２４を流動され、ケース体１５、１５、１５の取入孔１５ｂ、１５ｂ、１５ｂからそれぞれ第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出される。

第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃの内部に吐出された冷却風は電池セル１６、１６、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１６、１６、・・・の冷却が行われる。電池セル１６、１６、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風はケース体１５、１５、１５の放出孔１５ａ、１５ａ、１５ａからそれぞれ収納ケース２の内部空間に排出される。

一方、第２の吸気用ダクト２５に取り込まれた冷却風は第２のジョイントダクト２８、２８を流動され、ケース体１５、１５の取入孔１５ｂ、１５ｂからそれぞれ第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出される。

第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの内部に吐出された冷却風は電池セル１６、１６、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かい、冷却風によって電池セル１６、１６、・・・の冷却が行われる。電池セル１６、１６、・・・間に形成された隙間を通って前方へ向かった冷却風はケース体１５、１５の放出孔１５ａ、１５ａからそれぞれ収納ケース２の内部空間に排出される（図７に示す矢印参照）。

電池モジュール３、３、・・・の左方には排煙ダクト２９が配置されている（図６参照）。排煙ダクト２９は電池モジュール３、３、・・・の上側に配置された排煙管１７、１７、・・・に連結されている。

電池セル１６、１６、・・・において異常が発生したときのガスは、排煙管１７、１７、・・・から排煙ダクト２９を通って収納ケース２の外部に排出される。

収納ケース２の内部には収納ケース２を補強する第１の補強バー３０と第２の補強バー３１が配置されている（図６及び図１１参照）。第１の補強バー３０と第２の補強バー３１は何れも剛性の高い金属材料によって形成されている。

第１の補強バー３０は前後方向に延びる角筒状に形成され、前端部が前面パネル６の上端部に結合され後端部が後面パネル７の上端部に結合されている。

第２の補強バー３１は左右方向に延びる角筒状に形成され、左右両端部がそれぞれ側面パネル８、８の上端部に結合されている。第２の補強バー３１は第１の補強バー３０の直ぐ上側又は直ぐ下側に位置され第１の補強バー３０と交差した状態で配置されている。

収納ケース２の内部には第１の補強バー３０と第２の補強バー３１によって区切られた第１の空間３２、第２の空間３３、第３の空間３４及び第４の空間３５の四つの空間が形成されている。第１の空間３２は左前側に位置され、第２の空間３３は第１の空間３２の後側に位置され、第３の空間３４は前側において第１の空間３２の右側に位置され、第４の空間３５は第３の空間３４の後側に位置されている。

第１の空間３２には、下側に第１の電池モジュール３Ａが配置され、上側に電池モジュール３、３、・・・等を制御する制御機器として機能する第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７が配置されている。第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７は左右に並んで配置され、第１の電池モジュール３Ａの上側で第４の電池モジュール３Ｄの前側に位置されている。

第１のジャンクションボックス３６は第１のブラケット３８によって保持され、第１のブラケット３８は第１のジャンクションボックス３６を保持する保持部３８ａと保持部３８ａの上端部から前方又は後方に突出された被取付突部３８ｂ、３８ｂ、・・・とを有している。第１のブラケット３８は被取付突部３８ｂ、３８ｂ、・・・がネジ止め等によって前面パネル６の上面と第２の補強バー３１の上面とに取り付けられている。従って、第１のジャンクションボックス３６は第１のブラケット３８を介して前面パネル６と第２の補強バー３１に取り付けられている。

第２のジャンクションボックス３７は第２のブラケット３９によって保持され、第２のブラケット３９は第２のジャンクションボックス３７を保持する保持部３９ａと保持部３９ａの上端部から前方又は後方に突出された被取付突部３９ｂ、３９ｂ、・・・とを有している。第２のブラケット３９は被取付突部３９ｂ、３９ｂ、・・・がネジ止め等によって前面パネル６の上面と第２の補強バー３１の上面とに取り付けられている。従って、第２のジャンクションボックス３７は第２のブラケット３９を介して前面パネル６と第２の補強バー３１に取り付けられている。

このように制御機器として機能する第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７がそれぞれ第１のブラケット３８と第２のブラケット３９を介して収納ケース２の一部として機能する前面パネル６に取り付けられている。

従って、収納ケース２の一部として機能する前面パネル６が第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７を取り付けるための取付部材としても機能し、収納ケース２の機能性の向上及び車載用バッテリー１の部品点数の削減による小型化及び軽量化を図ることができる。

また、制御機器として機能する第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７がそれぞれ第１のブラケット３８と第２のブラケット３９を介して収納ケース２を補強する第２の補強バー３１に取り付けられている。

従って、収納ケース２を補強する第２の補強バー３１が第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７を取り付けるための取付部材としても機能し、第２の補強バー３１の機能性の向上及び車載用バッテリー１の部品点数の削減による小型化及び軽量化を図ることができる。

さらに、制御機器として機能する第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７がそれぞれ第１のブラケット３８と第２のブラケット３９を介して収納ケース２の一部として機能する前面パネル６及び収納ケース２を補強する第２の補強バー３１に取り付けられている。

従って、収納ケース２の一部として機能する前面パネル６及び収納ケース２を補強する第２の補強バー３１が何れも第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７を取り付けるための取付部材としても機能し、前面パネル６及び第２の補強バー３１の機能性の向上及び車載用バッテリー１の部品点数の削減による小型化及び軽量化を図ることができる。

尚、上記には、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７がそれぞれ第１のブラケット３８と第２のブラケット３９を介して第２の補強バー３１に取り付けられた例を示したが、第１の補強バー３０が第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７を取り付けるための取付部材として機能する構成にされていてもよい。

第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７はそれぞれ電流等の制御を行う制御部品４０、４０、・・・を有し、制御部品４０、４０・・・としては、例えば、リレーやヒューズやコネクター端子等が設けられている。第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７は図示しない導電線によって車両の床下に搭載された図示しない電源回路（インバーター）に接続されている。

上記のように、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７はそれぞれ第１のブラケット３８と第２のブラケット３９を介して前面パネル６の上面と第２の補強バー３１の上面とに取り付けられており、収納ケース２の内部には第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７の下側に空間４１が形成されている（図３及び図７参照）。空間４１には後述する各種の電線や第１の電池モジュール３Ａ等が配置され、空間４１が収納ケース２の内部に配置される各部、例えば、電線等の配置スペースとして用いられている。

このように第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７の下側に空間４１が形成されることにより、空間４１が収納ケース２の内部に配置される各部の配置スペースとして用いられるため、スペースの有効活用による小型化を図ることができる。

第１の空間３２には、第１のジョイントダクト２４、２４、２４及び第２のジョイントダクト２８、２８から吐出され電池モジュール３、３、・・・の電池セル１６、１６、・・・を冷却した冷却風が流入され、この冷却風によって第１のジャンクションボックス３６及び第２のジャンクションボックス３７が冷却される。

上記したように、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７は第１の空間３２に配置されているため、中空部１１を有する前面パネル６と中空部１１を有する側面パネル８と第１の補強バー３０と第２の補強バー３１とによって前後左右から囲まれている。

これにより、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７の前後左右に前面パネル６と側面パネル８と第１の補強バー３０と第２の補強バー３１が位置され、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７が前面パネル６と側面パネル８と第１の補強バー３０と第２の補強バー３１によって前後方向及び左右方向において保護される。

従って、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７の保護状態の向上を図ることができる。

また、第１の補強バー３０と第２の補強バー３１が中空断面を有する筒状に形成されているため、第１の補強バー３０と第２の補強バー３１の高い剛性が確保され、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能の一層の向上を図ることができる。

さらに、第１の補強バー３０が前後に延びる状態で配置されて両端部が前面パネル６と後面パネル７に連結され、第２の補強バー３１が左右に延びる状態で配置されて両端部が側面パネル８、８に連結されいる。

従って、第１の補強バー３０と第２の補強バー３１によって収納ケース２の前後方向及び左右方向における耐衝撃性が高くなり、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能のより一層の向上を図ることができる。

さらにまた、第１の補強バー３０と第２の補強バー３１が上下方向において交差された状態で配置されている。

従って、第１の補強バー３０と第２の補強バー３１が互いに干渉することなく収納ケース２の内部に配置され、収納ケース２の内部スペースを有効利用した上で第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能の向上を図ることができる。

加えて、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７が収納ケース２の内部における前端部に配置されている。

従って、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７が車両の後端部から前方に離隔した位置に配置され、車両に対する後方からの衝突時における第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能の向上を図ることができる。

第２の空間３３には、下側に第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃが前後に並んで配置され、上側に第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅが前後に並んで配置されている（図３及び図７参照）。

第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃは底面パネル９に取り付けられている。第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅはそれぞれ左端部が一方の側面パネル８に取り付けられ右端部が第１の補強バー３０の上面に取り付けられている（図５、図６及び図１１参照）。

このように第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅが収納ケース２を補強する第１の補強バー３０に取り付けられている。

従って、収納ケース２を補強する第１の補強バー３０が第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅを取り付けるための取付部材としても機能し、第１の補強バー３０の機能性の向上及び車載用バッテリー１の部品点数の削減による小型化及び軽量化を図ることができる。

尚、上記には、第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅが第１の補強バー３０に取り付けられた例を示したが、第２の補強バー３１が第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅを取り付けるための取付部材として機能する構成にされていてもよい。

また、第１の電池モジュール３Ａと第２の電池モジュール３Ｂと第３の電池モジュール３Ｃと第４の電池モジュール３Ｄと第５の電池モジュール３Ｅの少なくとも一つが第１の補強バー３０又は第２の補強バー３１に取り付けられた構成にされていてもよい。

第３の空間３４における上端側の位置にはサービスプラグ４２が配置されている。サービスプラグ４２は収納ケース２における収納部４の開口が蓋部５に閉塞された状態において、第２の閉塞板１３に形成された開口部１３ｅに配置される（図４及び図５参照）。従って、車載用バッテリー１にあっては、収納部４の開口が蓋部５に閉塞された状態において、サービスプラグ４２に対して開口部１３ｅを介してサービスプラグ４２に対する作業（引抜作業と接続作業）を行うことが可能にされている。

サービスプラグ４２は、例えば、車両の点検整備や車両に対する衝突時における作業者等の感電を防止するために高電圧回路の遮断又は接続を行う機能を有している。サービスプラグ４２は車両の点検整備や車両に対する衝突時において引き抜かれて取り出され、サービスプラグ４２が取り出されることにより高電圧回路が遮断されて作業者等の感電が防止される。

第４の空間３５には図示しない補助機器とコントロールユニット４３が上下に並んで配置されている（図５、図６及び図１１参照）。補助機器は夜間等の車両の非走行時における充電を行うための機器であり、コントロールユニット４３は車載用バッテリー１の全体を制御するユニットである。

電池セル１６、１６、・・・を冷却した冷却風は第４の空間３５にも流入され、この冷却風によって補助機器及びコントロールユニット４３が冷却される。

収納ケース２の内部には各種の電線４４、４４、・・・が配置されている。電線４４、４４、・・・は、例えば、電池モジュール３とコントロールユニット４３の接続、電池モジュール３、３、・・・同士の接続、補助機器と電池モジュール３、３、・・・の接続、第１のジャンクションボックス３６及び第２のジャンクションボックス３７とサービスプラグ４２の接続、サービスプラグ４２と補助機器の接続等に用いられている。

上記のように構成された車載用バッテリー１は、一部がリアフロアーパネル１０７の凹部１０７ａに挿入された状態で荷室３００に配置されて固定される（図３参照）。このとき第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７の真上に両端部がホイールエプロン１０８、１０８に結合された耐衝撃バー１０９が位置される。

従って、耐衝撃バー１０９によって車両の左右方向における耐衝撃性が高くなり、車両に対する側方からの衝突時における第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能の向上を図ることができる。

また、耐衝撃バー１０９が中空断面を有する角筒状に形成されているため、耐衝撃バー１０９の剛性が高く、第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能の一層の向上を図ることができる。

さらに、車載用バッテリー１は車体の下部構造の一部として設けられサスペンション１０４、１０４等を支持するサブフレーム１０３の上方に位置されている。

従って、サブフレーム１０３によって車両の左右方向における耐衝撃性が一層高くされており、車両に対する側方からの衝突時における第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に対する保護機能のより一層の向上を図ることができる。

尚、上記には、制御機器として機能する第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７が前面パネル６と側面パネル８と第１の補強バー３０と第２の補強バー３１によって保護された例を示したが、保護される制御機器は第１のジャンクションボックス３６と第２のジャンクションボックス３７に限られることはない。

例えば、制御機器として機能する補助機器やコントロールユニット４３等が収納ケース２の各一部と第１の補強バー３０と第２の補強バー３１によって囲まれて保護されるように構成されていてもよい。

また、上記には、五つの電池モジュール３、３、・・・が配置された例を示したが、収納ケース２の内部に配置される電池モジュール３の数は任意であり、四つ以下又は六つ以上の電池モジュール３が収納ケース２の内部に配置されていてもよい。

１００…車体、１０３…サブフレーム、１０４…サスペンション、１０９…耐衝撃バー、１…車載用バッテリー、２…収納ケース、３…電池モジュール、３Ａ…第１の電池モジュール、３Ｂ…第２の電池モジュール、３Ｃ…第３の電池モジュール、３Ｄ…第４の電池モジュール、３Ｅ…第５の電池モジュール、６…前面パネル、７…後面パネル、８…側面パネル、９…底面パネル、１６…電池セル、３０…第１の補強バー、３１…第２の補強バー、３６…第１のジャンクションボックス、３７…第２のジャンクションボックス、３８…第１のブラケット、３９…第２のブラケット、４１…空間

Claims (11)

1. 中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、
   内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、
   前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、
   前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された二つの補強バーとを備え、
   一方の補強バーが前後に延びる状態で配置され、
   他方の補強バーが左右に延びる状態で配置され、
   前記制御機器が二つの前記補強バーと二つの前記パネルとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、
   前記二つの補強バーが上下方向において交差された状態で配置された
   車載用バッテリー。
2. 前記補強バーが中空断面を有する筒状に形成された
   請求項１に記載の車載用バッテリー。
3. 前記制御機器が前記収納ケースの内部における前端部に配置された
   請求項１又は請求項２に記載の車載用バッテリー。
4. 中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、
   内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、
   前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、
   前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された少なくとも一つの補強バーとを備え、
   前記制御機器が少なくとも一つの前記パネルと少なくとも一つの前記補強バーとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、
   左右に延び両端部が車体に結合された耐衝撃バーが前記制御機器の真上に位置された
   車載用バッテリー。
5. 前記耐衝撃バーが中空断面を有する筒状に形成された
   請求項４に記載の車載用バッテリー。
6. 前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、
   前記制御機器が前記ブラケットを介して前記パネルに取り付けられた
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車載用バッテリー。
7. 前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、
   前記制御機器が前記ブラケットを介して前記補強バーに取り付けられた
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車載用バッテリー。
8. 前記制御機器を保持するブラケットが設けられ、
   前記制御機器が前記ブラケットを介して前記パネルと前記補強バーに取り付けられた
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車載用バッテリー。
9. 前記収納ケースの内部における前記制御機器の下方に空間が形成された
   請求項６乃至請求項８の何れかに記載の車載用バッテリー。
10. 前記補強バーに前記電池モジュールの少なくとも一部が取り付けられた
    請求項１乃至請求項９の何れかに記載の車載用バッテリー。
11. 中空断面を有し複数のパネルが結合されて形成された収納ケースと、
    内部に複数の電池セルが配置され前記収納ケースに収納された電池モジュールと、
    前記収納ケースに収納され前記電池モジュールを制御する制御機器と、
    前記収納ケースの内部に配置され両端部がそれぞれ二つの前記パネルに結合された少なくとも一つの補強バーとを備え、
    前記制御機器が少なくとも一つの前記パネルと少なくとも一つの前記補強バーとによって前後左右から囲まれる位置に配置され、
    前記制御機器が、車体の下部構造の一部として設けられ少なくともサスペンションを支持するサブフレームの上方に位置された
    車載用バッテリー。

Images