JP4093078B2 - Battery pack and car - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車に搭載する電池パックおよび自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車に搭載する電池パックとして、単電池と、この単電池に冷却風を供給するための送風ファンなどの冷却用部材とを一体的に配置したものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−274192号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に示された自動車では、バッテリパックを構成する箱型のバッテリトレイの内部に、多数の単電池(バッテリセル)を並べるとともに、自動車の車両側方に単電池と並ぶように冷却ファン(遠心送風機)を配置している。
【0005】
上述した従来の自動車では、冷却ファンをバッテリトレイ内部の所定の位置に固定するためにボルトなどの固定部材を用いていると考えられる。また、上記従来の自動車では、自動車の車両側面から他の自動車などが衝突した場合(側突した場合)、冷却ファンを固定するための固定部材が単電池と接触しないように、固定部材の配置や構造などについての考慮を特に行なっていない。そのため、自動車に他の自動車などが側突したような場合、冷却ファンの締結部材が側突の衝撃により単電池と接触するといった問題が発生し得ると考えられる。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決する為になされたものであり、この発明の目的は、単電池と固定部材との接触の可能性を小さくすることが可能な電池パックおよび自動車を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った電池パックは、自動車に搭載する単電池を含む電池パックであって、単電池と、単電池を支持する支持体と、自動車の側方から見て単電池と重なる位置に配置され、単電池を冷却するための冷却ファンと、支持体と冷却ファンとを接続固定する固定部材とを備える。固定部材は、中心軸に沿って延びるボルトと、当該ボルトと結合されるナットとを含む。固定部材は、自動車の側方から見て単電池とは重ならない位置に配置されている。
【0008】
このように、電池パックを搭載した自動車に対して、その自動車の側方から衝撃が加えられることにより、固定部材が衝撃の方向に沿って移動した場合、固定部材が単電池と接触する可能性を小さくできる。また、固定部材に含まれるボルトの端部が単電池に接触すると、単電池が大きな圧力を受けることになるので、本発明を適用すれば特に有効である。
【0012】
また、上記電池パックにおいて、ボルトは支持体に固着されていてもよい。この場合、電池パックに衝撃が加えられることによりボルトに応力が加えられた際、その応力はボルトが固着された支持体の表面を介して単電池に伝えられる。そのため、ボルトが直接単電池に接触する場合より単電池に応力を伝える部分の面積が大きくなるので、単電池の受ける圧力を低減できる。
【0013】
上記電池パックでは、ボルトは単電池側からナットと結合されていてもよい。
【0014】
このようにすれば、ボルトのネジ部よりも断面積の大きなボルトの頭部(ボルト頭)が単電池側に位置する。そのため、単電池に衝撃が加えられてボルトと単電池とが接触するような場合に、断面積の相対的に大きなボルトの頭部と単電池とが接触することになる。したがって、相対的に断面積の小さなボルト先端部(ねじ部)が単電池と接触する場合より、ボルトにより単電池が受ける圧力を低減することができる。
【0015】
上記電池パックでは、自動車の側方から見て、ボルトの中心軸は傾いていてもよい。
【0016】
このようにすれば、電池パックを搭載した自動車の側方から、当該自動車に衝撃が加えられることによりボルトが応力を受けた場合、ボルトの中心軸が傾いているので、この衝撃によりボルトがその中心軸の傾き方向に倒れるように移動する。そのため、ボルトが上記衝撃によりその中心軸に沿って移動する可能性を低くできるので、ボルトがその中心軸に沿って移動することにより単電池と接触する可能性を小さくできる。
【0017】
上記電池パックにおいて、ナットは、単電池から見て冷却ファンが配置された側に位置する自動車の側方側からボルトと結合されている。
【0020】
上記電池パックにおいて、ナットは冷却ファンに固着されていてもよい。この場合、冷却ファンに対するナットの位置が予め固定されるので、ボルトとナットとの組付け作業を容易に行なうことができる。
【0022】
上記電池パックにおいて、ボルトは支持体に固着されていてもよい。この場合、自動車の側方から電池パックに衝撃が加えられることによりボルトに応力が加えられた際、その応力はボルトが固着された支持体の表面を介して単電池に伝えられる。そのため、ボルトが直接単電池に接触する場合より単電池に応力を伝える部分の面積が大きくなるので、単電池の受ける圧力を低減できる。
【0023】
上記電池パックにおいて、ボルトにおける単電池と対向する部分(たとえばボルト頭部)の外周面の形状は、ボルトの外側に凸となった曲面状であってもよい。
【0024】
ここで、ボルトにおける単電池と対向する部分が角張っている場合(角部を有する場合)に、電池パックが自動車の側方から衝撃を受ける場合を考える。このとき、ボルトにおける単電池と対向する部分が単電池に接触する際、ボルトにおける単電池と対向する部分の角部が単電池に接触すると、その接触部には相対的に大きな圧力が発生する。一方、上述のようにボルトにおける単電池と対向する部分の外周面の形状が外側に凸の曲面状である場合、ボルトにおける単電池と対向する部分が単電池と接触する際の接触部における圧力を上記の場合より小さくすることができる。
【0027】
上記電池パックにおいて、冷却ファンは、自動車の側方から見て単電池と重なる位置に配置されていてもよい。
【0029】
この発明に従った自動車は、上記電池パックを搭載したものである。このようにすれば、単電池と固定部材とが接触する確率の低い電池パックを搭載することにより、信頼性の高い自動車を実現できる。
【0030】
上記自動車において、電池パックは自動車の車室内部に配置されていてもよい。ここで、車室内部に配置された電池パックにおいて単電池と固定部材とが接触した場合には、車室内の環境に影響を与える可能性がある。一方、本発明による電池パックでは固定部材と単電池との接触の可能性を低減できる。そのため、車室内の環境に影響を与える可能性を効果的に低減できる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【0032】
(実施の形態1)
図1は、本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1を示す断面模式図である。図2は、図1に示した自動車の平面透視模式図である。図3は、図1に示した自動車の電池パックに関連する制御を説明するためのブロック図である。図4は、図1に示した電池パックの平面透視模式図である。図5は、図4の線分V−Vにおける断面模式図である。図6は、図4に示した電池パックの電池セルアセンブリと送風ファンとを示す拡大平面模式図である。図7は、図6に示した矢印35の方向から見た送風ファンと電池セルアセンブリとを示す側面模式図である。図8は、図7の線分VIII−VIIIにおける部分拡大断面模式図である。図9は、図8の領域IXを構成する部材を説明するための分解模式図である。図1〜図9を参照して、本発明による電池パックを適用した自動車および本発明による電池パックの実施の形態1を説明する。
【0033】
図1および図2に示すように、本発明による自動車1はその搭乗空間50内において、フロントシート2a、2b(図2参照)とリアシート6とが配置されている。搭乗空間50内において、フロントシート2a下であって搭乗空間床面3上に本発明による電池パック5が配置されている。なお、図1における矢印UPRで示す方向は自動車1の天井方向(上方)を示し、矢印FRで示した方向は自動車1の前方方向(進行方向)を示す。また、図2における矢印LHで示す方向は、自動車1の車両左側の方向(左側側方方向)を示す。
【0034】
図3に示すように、電池パック5が含まれる電池部9は、自動車1のエンジン(図示せず)などに設置された発電機を含むエネルギー発生部8と接続されている。自動車1では、このエネルギー発生部8において発生したエネルギーである電気を電池パック5に充電することができる。すなわち、電池部9を構成する電池パック5には、充放電が可能な二次電池が配置されている。なお、電池パック5の構造は図4〜図9を用いてより詳しく説明する。
【0035】
電池部9は、自動車1に搭載されたエアコンなどの自動車に搭載された機器である動作機器10を駆動するエネルギー源として用いられる。ここで、動作機器10としては、上述のようにエアコンや、車両に搭載されたカーナビゲーションシステム、あるいはコンピュータシステムなど、自動車を走行させる動力源となるモータなどの駆動装置以外の機器を含む。なお、動作機器10は、自動車1を走行させる動力源となるモータなどの駆動装置であってもよい。つまり、電池部9は上記駆動装置のためのエネルギーを供給するものであってもよい。そして、エネルギー発生部8、電池部9および動作機器10は制御部7と接続されている。この制御部7により、電池部9の充放電やエネルギー発生部8の動作、あるいは動作機器10に対するエネルギーの供給状態などが制御される。
【0036】
次に、図4および図5を参照して、電池パック5の構造を説明する。
電池パック5は図1に示した搭乗空間50におけるフロントシート2aの下、つまり図4に示すようにクロスメンバ12とセンタトンネル13と自動車1(図2参照)の車両の左側の車両側壁11とに囲まれた部分に配置されている。電池パック5は、外装部材18、外装部材18の内部に配置された電池セルアセンブリ15、電池セルアセンブリ15を冷却するための冷却風を電池セルアセンブリ15に供給する送風ファン16、電池セルアセンブリ15からのガスを排気するための排気ダクト19、電流センサ21、リレー20およびECU22(Electronic Control Unit)を備える。電池セルアセンブリ15、冷却用部材としての送風ファン16、電流センサ21、リレー20およびECU22は外装部材18の内部に収納されている。
【0037】
電池セルアセンブリ15は、4つの電池セル14a〜14dを含む。単電池(電池)としての電池セル14a〜14dはそれぞれ箱型の形状を有し、図4の矢印FRに示した方向に並ぶように配置されている。電池セル14a〜14dとしては、ニッカド(Ni−Cd)電池やニッケル−水素電池、リチウムイオン電池など、任意の種類の電池を用いることができる。本実施の形態では、電池セル14a〜14dとしてリチウムイオン電池を用いた場合を説明する。なお、電池セルアセンブリ15として複数の電池セル14a〜14dを含むものを示しているが、電池セルアセンブリ15の構造は上述した構造に限られない。たとえば、電池セルアセンブリ15として5つ以上、あるいは3つ以下の電池セルを有するものを用いてもよい。また、電池パック5は単一の電池セルを含んでいてもよい。また、電池セルの形状も、箱型に限られず、円筒形状など、他のどのような形状であってもよい。
【0038】
電池セル14a〜14dにおいて互いに対向する壁面は、冷却風が流れる流路となる間隙を隔てて対向するように配置されている。電池セル14a〜14dにおいて互いに対向する壁面は、、図4の矢印LHに示す方向と略平行となっている。電池セルアセンブリ15は支持体としての電池セル収納部材28(図5参照)の内部に収納されている。送風ファン16と電池セル収納部材28の端部とが固定部40a、40bおよび送風ファン16の下部に位置する固定部40c(図7参照)により接続されることにより、電池セルアセンブリ15と送風ファン16とが接続されている。
【0039】
電池セル14bには、図5に示すようにその上部表面に電流の入出力を行なうための端子部としての端子30が配置されている。なお、他の電池セル14a、14cおよび14dにおいても、図6に示すように、その上部表面上に同様に端子30が配置されている。電池セル14a〜14dの端子30が形成された上部表面と、その上部表面と対向する電池セル収納部材28の内壁との間に空間53が形成されている。この端子30が面する空間53とその一方端部が繋がるように、排気ダクト19は配置されている。この排気ダクト19は、電池セル14a〜14dの端子30やその他の部分から排出されるガスを電池パック5から排気するためのダクトである。
【0040】
電池セルアセンブリ15よりセンタトンネル13側には電流センサ21およびリレー20が配置されている。車両側壁11側から電池パック5を見ると、電池セルアセンブリ15と電流センサ21、また電池セルアセンブリ15とリレー20とは互いに重ならないように配置されている。
【0041】
また、電池セルアセンブリ15から見て車両側壁11に近い側にはECU22が配置されている。ECU22は箱型の外観を有している。そして、ECU22の上部表面または下部表面が図5に示すように矢印LHで示した方向に対して傾斜するように、ECU22は配置されている。
【0042】
外装部材18(図4参照)のセンタトンネル13に対向する面には、図示していないが電池セルアセンブリ15を冷却するための冷却風を取込む吸気口が配置されている。そして、送風ファン16を動作させることにより、図4の矢印23に示すように外装部材18の内部へと冷却風が取込まれる。また、電池セル収納部材28のセンタトンネル13側の壁面には冷却風を取込むための開口部が形成されている。取込まれた冷却風は、矢印23に示した方向から電池セルアセンブリ15に供給される。そして、この冷却風により電池セルアセンブリ15を構成するそれぞれの電池セル14a〜14dが冷却される。具体的には、冷却風は並列に配置された電池セル14a〜14dの間の間隙(冷却風通路)を流通する際に、電池セル14a〜14dの表面から電池セル14a〜14dの熱を除去する。
【0043】
そして、電池セルアセンブリ15を冷却した冷却風は送風ファン16に取込まれた後、矢印24に示す方向に送風ファン16から排気される。なお、送風ファン16には、その側面に排気口17が形成されている。つまり、送風ファン16は、矢印23に示した方向から冷却風を取込み、排気口17を介して矢印24に示す方向に冷却風を排出するものである。
【0044】
次に、図6〜図9を参照して、電池セルアセンブリ15および電池セル収納部材28からなる電池セルアセンブリ収納部と送風ファン16とが接続された電池部の構造をより詳しく説明する。上述のように、電池セルアセンブリ15を収納している電池セル収納部材28と送風ファン16とは、3つの固定部40a〜40c(図6および図7参照)によって接続固定されている。
【0045】
固定部40a、40bにおいては、図6に示すようにそれぞれボルト31とナット32とを用いて送風ファン16と電池セル収納部材28とが接続されている。具体的には、固定部40aにおいては、送風ファン16を構成するファンカバー25の端部は電池セル14a〜14dが並んだ方向と略平行な方向(図6の矢印FRで示した方向)に延びている。このファンカバー25の端部は、送風ファン16を構成するファン回転部26から離れるように外側に延在するカバー端部27aとなっている。カバー端部27aにはボルト31を挿入するための穴33が形成されている。また、電池セル収納部材28には、ファンカバー25のカバー端部27aと対向するように延びるセル収納部材端部29aが形成されている。
【0046】
セル収納部材端部29aにはボルト31を挿入するための穴34が形成されている。穴33、34は、電池セル収納部材28に送風ファン16を装着する際に互いに重なるようにその位置が決定されている。そして、この穴33、34に送風ファン16側からボルト31が挿入されている。ボルト31のボルト頭部とカバー端部27aとの間にはワッシャ49が配置されている。そして、このボルト31に対して、電池セルアセンブリ15側からナット32が嵌め込まれて結合固定されている。ナット32とセル収納部材端部29aとの間にはワッシャ49が配置されている。
【0047】
また、固定部40bにおいても、固定部40aと同様にファンカバー25の端部は、ファン回転部26から離れる方向(図6の矢印FRで示した方向と逆方向)に延びるように形成されたカバー端部27bとなっている。カバー端部27bには、ボルト31を挿入するための穴33が形成されている。そして、電池セル収納部材28には、カバー端部27bと対向するようにセル収納部材端部29bが形成されている。セル収納部材端部29bにはボルト31を挿入するための穴34が形成されている。電池セル収納部材28に送風ファン16を設置する際に、このカバー端部27bとセル収納部材端部29bとの穴33、34が重なるように、これらの穴33、34は位置決めされている。
【0048】
そして、この穴33、34にボルト31が挿入される。ボルト31は穴33、34に送風ファン16側から挿入される。また、電池セルアセンブリ15側からナット32がボルト31に装着される。ボルト31のボルト頭とカバー端部27bとの間にはワッシャ49が配置される。また、ナット32とセル収納部材端部29aとの間にもワッシャ49が配置される。
【0049】
自動車の車両側壁11(図4参照)側から見た場合(図6の矢印35に示した方向に沿って見た場合)、電池セルアセンブリ15と固定部40a、40bとは互いに重ならないように配置されている。また、固定部40a、40bのボルト31の中心軸48は、矢印35に沿って見た場合に、電池セルアセンブリ15と重ならないように、固定部40a、40bの配置が決定されている(固定部40a、40bの中心軸48が電池セルアセンブリ15に対してオフセットした位置に配置されている)。
【0050】
また、図7に示すように、固定部40cは、送風ファン16のファン回転部26より下側に位置している。固定部40cは、図7からもわかるように、矢印35(図6参照)に沿った方向から見た場合に、電池セルアセンブリ15と部分的に重なるように配置されている。図8に示すように、固定部40cは、ファンカバー25において凹んだ形状となっているカバー下方凹部38に配置されている。なお、固定部40cを矢印35(図6参照)に沿った方向から見た場合に、電池セルアセンブリ15と重ならない位置に配置してもよい。
【0051】
次に、固定部40cの構造を図8および図9を用いて説明する。図9に示すように、カバー下方凹部38にはボルト36を挿入するための穴42が形成されている。ボルト36は、送風ファン16を電池セル収納部材28と接続する場合に、カバー下方凹部38の穴42へと挿入可能な位置に配置されている。ボルト36は電池セル収納部材28の壁面に溶接固定されている。すなわち、ボルト36の後端部と電池セル収納部材28の表面との接触部は溶接部39となっている。そして、送風ファン16を電池セル収納部材28へと装着する場合には、このボルト36が穴42に挿入される。さらに、送風ファン16側から(ボルト36の先端側から)ナット37をボルト36に嵌め込み固定する。具体的には、ナット37の穴43へボルト36の先端部を挿入固定する。
【0052】
ボルト36のねじ部およびナット37の穴43のそれぞれの壁面にはねじ溝が形成されている。ナット37をボルト36に対して相対的に回転させながら、ナット37にボルト36に嵌め込むことにより、ナット37とボルト36とを接続固定することができる。このようにして、固定部40cが形成される。
【0053】
ここで、図1〜図9に示した電池パック5の特徴的な構成を要約すれば、電池パック5は、自動車1に搭載する単電池を含む電池パックであって、単電池としての電池セル14a〜14dを含む電池セルアセンブリ15と、電池セル14a〜14dを支持する支持体としての電池セル収納部材28と、電池セルアセンブリ15に電池セル収納部材28を介して接続された冷却用部材としての送風ファン16と、電池セル収納部材28と送風ファン16とを接続固定する固定部材としてのボルト31およびナット32とを備える。固定部40a、40bに配置されたボルト31およびナット32は、自動車の側方(つまり車両側壁11側)から見て(図6の矢印35に沿った方向から見て)電池セルアセンブリ15とは重ならない位置に配置されている。
【0054】
この場合、電池パック5を搭載した自動車1に対して、その自動車1の側方から衝撃が加えられることにより、ボルト31またはナット32が衝撃の方向に沿って(図6の矢印35で示した方向に沿って)移動した場合、ボルト31またはナット32が電池セルアセンブリ15と接触する可能性を小さくできる。
【0055】
また、すでに述べたように、固定部40a、40bは、中心軸48(図6参照)に沿って延びる棒状固定部材としてのボルト31と、ボルト31と結合される固定具としてのナット32とを含んでいる。ボルト31の配置は、自動車の側方から見て(つまり、図6の矢印35に沿った方向から見て)ボルト31の中心軸48が電池セルアセンブリ15と重ならないように決定されている(ボルト31は電池セルアセンブリ15とオフセット配置されている)。
【0056】
ここで、自動車1に側方から(図6の矢印35に沿った方向から)他の自動車が衝突するといった事故により電池パック5に衝撃が加えられる場合を考える。この衝撃により、ボルト31が中心軸48に沿って移動しても、ボルト31が電池セル14a〜14d(または電池セルアセンブリ15)と図6に示すようにオフセット配置されていれば、ボルト31が電池セル14a〜14dと接触する可能性を低くできる。
【0057】
また、電池パック5において、送風ファン16は、自動車の側方(図4の車両側壁11側)から見て(図6の矢印35に沿った方向から見て)電池セルアセンブリ15と重なる位置に配置されている。この場合、図6の矢印35に沿った方向から見て送風ファン16および電池セルアセンブリ15と重なる部分に固定部40a、40bを配置すると、矢印35に沿った方向からの衝撃によりボルト31が電池セル14a〜14dと接触する恐れがある。そのため、図6に示したような送風ファン16の配置において、固定部40a、40bを電池セルアセンブリ15からオフセットさせれば、効果的に固定部40a、40bと電池セル14a〜14dとが接触する可能性を低くすることができる。
【0058】
また、電池パック5は、すでに述べたように電池セルアセンブリ15を収納する支持体(外装部材)としての電池セル収納部材28を備えている。電池セルアセンブリ15と送風ファン16とは、送風ファン16が電池セル収納部材28にボルト31およびナット32などの固定部材を用いて固定されることにより接続されている。つまり、図6に示すように、送風ファン16が電池セルの外装部材としての電池セル収納部材28に直接固定される。このため、ボルト31やナット32などの固定部材の位置(固定部40a、40bの位置)が電池セルアセンブリ15に近くなる。このような構成の電池パック5では、電池パック5が衝撃を受けたような場合に、ボルト31などの固定部材が電池セル14a〜14dに接触する可能性が高い。したがって、図6に示したように本発明を適用して固定部40a、40bを電池セルアセンブリ15からオフセットさせることにより、上記のような固定部40a、40bと電池セル14a〜14dとの接触の可能性を低減することが特に有効である。
【0059】
また、上記電池パック5では、図9に示すように、ボルト36が支持体(外装部材)としての電池セル収納部材28に溶接により固着されている。この場合、自動車の側方(図6の矢印35に沿った方向)から電池パック5に衝撃が加えられることによりボルト36に応力が加えられた際、その応力はボルト36が固着された電池セル収納部材28の内周面を介して電池セル14a〜14dに伝えられる。そのため、ボルト36の端部が直接電池セル14a〜14dに接触する場合より電池セル14a〜14dに応力を伝える部分の面積が大きくなる。このため、電池セル14a〜14dの受ける圧力を低減できる。
【0060】
なお、このような構造は固定部40a、40bにも適用可能である。たとえば、固定部40a、40bにおいて、セル収納部材端部29a、29bのカバー端部27a、27bと対向する表面にボルトを溶接などにより固定する。そして、送風ファン16を電池セル収納部材28に固定する場合に、このボルトをカバー端部27a、27bのそれぞれの穴33に挿入する。そして、送風ファン16側からボルトにナット32を装着固定する。このようにしても、上述した効果を得ることができる。
【0061】
また、図1〜9に示した電池パック5を搭載した自動車1については、当該電池パック5における電池セル14a〜14dとボルト31とが接触する確率が低いことから、高い信頼性を実現できる。
【0062】
図10は、図1〜図9に示した電池パックの実施の形態1の第1の変形例を示す部分拡大断面模式図である。図11は、図10の領域XIを構成する部材を説明するための分解模式図である。図10および図11を参照して、本発明による電池パックの実施の形態1の第1の変形例を説明する。なお、図10および図11はそれぞれ図8および図9に対応する。
【0063】
図10および図11に示すように、電池パックは基本的には図1〜図9に示した電池パックと同様の構造を備えるが、固定部40cの構造が異なる。すなわち、図10および図11に示した電池パックの固定部40cでは、電池セル収納部材28にボルト41を挿入するための穴44が形成されている。送風ファン16を電池セル収納部材28に接続する際に穴42と穴44とが重なるように、穴44の位置は決定されている。また、ボルト41は、電池セル14c側(電池セルアセンブリ側)に位置するボルト頭部の表面(外周面)の形状が外側に凸の曲面状(具体的には球面状)となっている。
【0064】
固定部40cでは、電池セル14cを含む電池セルアセンブリ15(図6参照)側から穴44、42にボルト41が挿入される。そして、ボルト41が穴42、44に挿入された後、ナット37が送風ファン16側からボルト41に装着される。ナット37に形成され、ボルト41が捩じ込まれる穴43の内壁面にはねじ溝が形成されている。また、ボルト41の側壁面にも穴43の壁面に形成されたねじ溝に対応するねじ山(ねじ部)が形成されている。
【0065】
図10および図11に示した電池パック5の特徴的な構成を要約すれば、電池パック5において、固定部材としてのボルト41(図10参照)と、このボルト41と結合されるナット37とを含む固定部40cは、自動車の側方(図10の矢印35に沿った方向)から見て、電池セル14cを含む電池セルアセンブリと重なる位置に配置されている。ナット37は、電池セル14cを含む電池セルアセンブリから見て送風ファン16が配置された側に位置する自動車の側方側(図4の車両側壁11側)からボルト41と結合されている。つまり、ボルト41は電池セル14c側からナット37と結合されている。また、送風ファン16は自動車の側方から見て(図10の矢印35に沿った方向から見て)電池セル14cを含む電池セルアセンブリと重なる位置に配置されている。
【0066】
このようにすれば、送風ファン16側に位置するボルト41の先端部よりも断面積の大きなボルト頭部(ボルト頭)が電池セル14cを含む電池セルアセンブリ側に位置することになる。そのため、電池パックに衝撃が加えられてボルト41と電池セル14a〜14d(図7参照)のいずれかとが接触するような場合に、断面積の相対的に大きなボルト頭と電池セル14a〜14dのいずれかとが接触する。したがって、相対的に断面積の小さなボルト41の先端部(ねじ部)が電池セル14a〜14dと接触する場合より、ボルト41と電池セル14a〜14dのいずれかとの接触の可能性を小さくできる。
【0067】
また、棒状固定部材としてのボルト41における電池セル14cと対向する(電池セルアセンブリと対向する)部分であるボルト頭の外周面の形状は、ボルト41の外側に凸となった曲面状であることが好ましい(たとえばボルト頭の形状は半球状や、その他の表面が滑らかな曲面となった形状であってもよい)。
【0068】
ここで、ボルト41のボルト頭が角張っている場合(角部を有する場合)に、電池パック5が自動車の側方(図10の矢印35に示した方向)から衝撃を受けた場合(たとえば、側突事故が起きた場合など)を考える。このとき、その衝撃によりボルト41の頭部が電池セル14a〜14d(図7参照)のいずれかに接触する際、ボルト頭の角部が電池セル14a〜14dのいずれかに接触すると、その接触部には相対的に大きな圧力が発生する。一方、図10に示すようにボルト41のボルト頭の外周面の形状が外側に凸の曲面状(たとえば球面状)である場合、ボルト41のボルト頭が電池セル14a〜14dのいずれかと接触する際の接触部における圧力を、ボルト頭が角張っている場合より小さくすることができる。
【0069】
なお、上述した固定部40cの構造を固定部40a、40bに適用してもよい。つまり、ボルト頭の外周面の形状が外側に凸の曲面状(たとえば球形状)であるボルトを、セル収納部材端部29a、29b側(電池セル14a〜14c側)から穴33、34に挿入し、送風ファン16側からそのボルトにナット32を装着固定してもよい。この場合も上述した効果を得ることができる。
【0070】
図12は、図1〜図9に示した電池パックの実施の形態1の第2の変形例を示す部分拡大断面模式図である。図13は、図12の領域XIIIを構成する部材を説明するための分解模式図である。図12および図13を参照して、本発明による電池パックの実施の形態1の第2の変形例を説明する。なお、図12および図13はそれぞれ図8および図9に対応する。
【0071】
図12および図13に示した電池パックは、基本的には図10および図11に示した電池パックと同様の構造を備えるが、固定部40cの構造が一部異なる。すなわち、図12および図13に示した電池パックでは、固定部40cにおいて、ナット37がカバー下方凹部38の壁面と溶接部45において溶接固定されている。また、ナット37の穴43とカバー下方凹部38の穴42とが重なるように、ナット37の位置は決定されている。
【0072】
送風ファン16を電池セル収納部材28の所定の位置に接続固定する場合、ファンカバー25のカバー下方凹部38と電池セル収納部材28との位置は、それぞれの穴42、44が重なるように決定される。その後、穴44、42、43にボルト41を捩じ込む。そして、ボルト41のねじ部とナット37の穴43の壁面に形成されたねじ部とが噛み合うことにより、固定部40cにおいてファンカバー25と電池セル収納部材28とを接続固定することができる。
【0073】
図12および図13に示した電池パックの特徴的な構成を要約すれば、図10および図11に示した電池パックの構成に加えて、図12および図13に示した電池パックでは、ナット37が送風ファン16に固着されている。この場合、送風ファン16に対するナット37の位置が予め固定されるので、ボルト41の組付け作業を容易に行なうことができる。
【0074】
なお、上述した固定部40cの構造を固定部40a、40bに適用してもよい。つまり、固定部40a、40bにおいてカバー端部27a、27bの送風ファン16側の表面に、穴33とその穴が重なるようにナット32を溶接などにより固定する。そして、セル収納部材端部29a、29b側からボルトを穴34、33に挿入固定する。このようにしても、上述したような効果を得ることができる。
【0075】
図14は、図1〜図9に示した電池パックを搭載した自動車の実施の形態1の変形例を示す断面模式図である。図14を参照して、本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1の変形例を説明する。なお、図14は図1に対応する。
【0076】
図14に示した自動車1は、基本的には図1に示した自動車と同様の構造を備えるが、電池パック5が搭載された位置が異なる。すなわち、図14に示した自動車では、電池パック5はフロントシート2aの下であって、搭乗空間50の床面を構成する部材52と自動車1の車両底面4との間に形成された空間54に配置されている。但し、この空間54を囲むように位置する部材52には、冷却風を流通させるための穴51が形成されている。すなわち、空間54は、搭乗空間50との間で空気が流通することが可能な空間(搭乗空間50と連通した空間)となっている。このような構成であっても、図1〜図9に示した電池パックを搭載した自動車と同様の効果を得ることができる。
【0077】
図1および図14に示すように、電池パック5は自動車1の車室内部に配置されることが好ましい。ここで、車室とは、搭乗空間50、この搭乗空間50に連通する空間および搭乗空間50と連通し得る空間を含む。たとえば、車室は、図14の電池パック5が配置された空間54や、リアシートを倒して搭乗空間50と繋がることが可能な荷物室なども含む。また、電池パック5は、図2に示したフロントシート2bやリアシート6の下、あるいは車室内の他の位置に配置されてもよい。
【0078】
ここで、搭乗空間50を含む車室の内部に配置された電池パック5において固定部40a〜40cを構成するボルトと電池セル14a〜14dとが接触すると、車室内の環境に影響を与える可能性がある。一方、図1〜図13に示したような電池パック5では電池セル14a〜14dと固定部40a〜40cのボルトとの接触の可能性を低減できる。そのため、図1〜図13に示した電池パック5を用いることにより、車室内の環境に影響を与える可能性を効果的に低減できる。
【0079】
図15は、図1および図2に示した本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1の他の変形例を示す平面透視模式図である。図15を参照して、本発明による電池パックを搭載した自動車の他の変形例を説明する。なお、図15は図2に対応する。
【0080】
図15に示すように、自動車1は基本的には図1に示した自動車と同様の構造を備えるが、電池パック5を構成する電池セルアセンブリ15と送風ファン16との位置関係が図2に示した自動車1とは異なる。すなわち、図15に示した自動車1では、電池セルアセンブリ15から見て、矢印FRで示した進行方向に対して左側(矢印LHで示した側)の車両側壁が位置する側と反対側(内側)に送風ファン16が配置されている。この場合であっても、矢印LHにより示した自動車の側壁側から見た場合に、電池セルアセンブリ15と送風ファン16とを接続するための固定部40a、40b(図4参照)を電池セルアセンブリ15とは重ならない位置に配置するとともに、固定部40c(図7参照)の構造を図8および図9に示した固定部40cの構造と同様にすれば、図1〜図9に示した自動車と同様の効果を得ることができる。
【0081】
なお、図14および図15に示した電池パック5においては、固定部40c(図7参照)の構造として、図8および図9に示した構造に代えて図10〜図13に示した構造を採用してもよい。また、固定部40a、40bの構造として、図10〜図13に示した固定部40cの構造を適用してもよい。
【0082】
(実施の形態2)
図16は、本発明による電池パックの実施の形態2を説明するための部分拡大断面模式図である。図17は、図16の領域XVIIを構成する部材を説明するための分解模式図である。図16および図7を参照して、本発明による電池パックの実施の形態2を説明する。なお、図16および図17は、それぞれ図8および図9に対応する。
【0083】
図16および図17に示した電池パックは、基本的には図1〜図9に示した電池パックと同様の構造を備えるため、図1〜図9に示した電池パックと同様の効果を得ることができる。しかし、図16および図17に示した電池パックでは、固定部40cの構造が図1〜図9に示した電池パックと異なっている。すなわち、図17に示すように、固定部40cにおいては、矢印35(図16参照)に沿った方向(自動車の車両側壁側から見た方向)に対して電池セル収納部材28の壁面が傾斜している傾斜部46が形成されている。この傾斜部46の表面には、ボルト36が溶接部39において溶接固定されている。
【0084】
また、送風ファン16のファンカバー25において、送風ファン16を電池セル収納部材28に接続する際にボルト36と対向する領域には、ボルト36を挿入する穴42が形成されている。なお、ファンカバー25において電池セル収納部材28の傾斜部46と対向する部分(穴42が形成された部分)は、送風ファン16を電池セル収納部材28と接続する場合に、傾斜部46の表面が延びる方向と略同じ方向に延びるように形成されている。つまり、ファンカバー25において電池セル収納部材28の傾斜部46と対向する部分は、矢印35(図16参照)に沿った方向に対して傾斜するように形成されている。そして、固定部40cにおいては、送風ファン16側からナット37がボルト36に接続固定されている。すなわち、ナット37の穴43にボルト36が捩じ込まれた状態となって、ボルト36とナット37とが互いに固定されている。
【0085】
図16および図17に示した電池パックの特徴的な構成を要約すれば、電池パックは、自動車に搭載する単電池を含む電池パックであって、単電池としての電池セル14cを含む電池セルアセンブリと、支持体としての電池セル収納部材28と、電池セル収納部材28に接続され、電池セル14cを冷却するための冷却用部材としての送風ファン16と、電池セル収納部材28と送風ファン16とを接続固定する固定部材(ボルト36およびナット37)とを備える。固定部40cを構成する固定部材は中心軸47に沿って延びる棒状固定部材としてのボルト36を含む。また、固定部材としてのボルト36およびナット37は、自動車の側方から見て(図16の矢印35に沿った方向から見て)電池セル14cを含む電池セルアセンブリと重なる位置に配置されている。自動車の側方から見て(矢印35に沿った方向から見て)、棒状固定部材としてのボルト36の中心軸47は傾いている。なお、固定部材としてのボルト36およびナット37は、自動車の側方から見て(図16の矢印35に沿った方向から見て)電池セル14cを含む電池セルアセンブリと重ならない位置に配置されていてもよい。
【0086】
また、図16および図17に示した電池パックは、すでに述べたように、本発明の実施の形態1における電池パックと同様に電池セル14cを含む電池セルアセンブリを収納する支持体(外装部材)としての電池セル収納部材28を備えている。また、電池セルアセンブリと送風ファン16とは、送風ファン16が電池セル収納部材28に固定部材(ボルト36およびナット37)を用いて固定されることにより、直接的に接続されている。
【0087】
このようにすれば、電池パックを搭載した自動車の側方から(矢印35に沿った方向から)当該自動車に衝撃が加えられることにより、ボルト36が電池セル14c側に向けて応力を受けた場合、ボルト36の中心軸が傾いているので、この衝撃によりボルト36が中心軸47の傾き方向に倒れるように変形する。そのため、ボルト36の端部が電池セル14cと接触する可能性を小さくできる。
【0088】
なお、上述した固定部40cの構造を電池パックの固定部40a、40bに適用してもよい。つまり、固定部40a、40bにおいてセル収納部材端部29a、29bおよびカバー端部27a、27bを電池セル14a〜14dに対して傾斜するように形成する。セル収納部材29a、29bのカバー端部27a、27bに対向する表面にボルトを溶接などにより接続固定する。送風ファン16を電池セル収納部材28に固定する場合、このボルトをカバー端部27a、27bの穴33に挿入する。そして、送風ファン16側からこのボルトにナット32を装着固定する。この場合も、上述した効果を得ることができる。
【0089】
図18は、図16および図17に示した本発明による電池パックの実施の形態2の第1の変形例を説明するための部分拡大断面模式図である。図19は、図18の領域XIXを構成する部材を説明するための分解模式図である。図18および図19を参照して、本発明による電池パックの実施の形態2の第1の変形例を説明する。なお、図18および図19はそれぞれ図16および図17に対応する。
【0090】
図18および図19に示した電池パックは、基本的には図16および図17に示した電池パックと同様の構造を備えるが、固定部40cの構造が異なる。すなわち、図18および図19に示した電池パックでは、電池セル収納部材28にボルト36を溶接固定するのではなく、電池セル収納部材28の傾斜部46にボルト41を挿入するための穴44が形成されている。また、ボルト41として、ボルト頭の表面(外周面)が、ボルト41の外側に凸となっている曲面状(たとえば球面状)であるものを用いる。
【0091】
電池セル収納部材28に形成された穴44は、図18に示すように送風ファン16を電池セル収納部材28に設置する場合に、ファンカバー25のカバー下方凹部38に形成された穴42と重なるような位置に形成されている。送風ファン16を電池セル収納部材28に取付ける場合には、電池セル14cを含む電池セルアセンブリ側からボルト41を穴44、42に挿入する。そして、送風ファン16側からナット37をボルト41に締め付けることにより、ボルト41とナット37とを結合固定する。つまり、ナット37は、電池セル14cを含む電池セルアセンブリから見て送風ファン16が配置された側に位置する自動車の側方側から、ボルト41と結合されている。このようにして、固定部40cが構成される。
【0092】
このようにすれば、図16および図17に示した電池パックと基本的に同様の効果を得られるとともに、図10および図11に示した電池パックと同様に、ボルト41のボルト頭が電池セル14cと接触する際の接触部における圧力を小さくすることができる。
【0093】
なお、上述した固定部40cの構造を固定部40a、40bに適用してもよい。つまり、固定部40a、40bにおいてセル収納部材端部29a、29bおよびカバー端部27a、27bを電池セル14a〜14dに対して傾斜するように形成する。セル収納部材29a、29bの穴34とカバー端部27a、27bの穴33とは重なるように形成されている。送風ファン16を電池セル収納部材28に固定する場合、ボルト頭が丸い(外側に凸の曲面状となっている)ボルトを電池セル14a〜14d側から穴33、34に挿入する。そして、送風ファン16側からこのボルトにナット32を装着固定する。この場合も、上述した効果を得ることができる。
【0094】
図20は、図16および図17に示した本発明による電池セルの実施の形態2の第2の変形例を説明するための部分拡大断面模式図である。図21は、図20の領域XXIを構成する部材を説明するための分解模式図である。図20および図21を参照して、本発明による電池パックの実施の形態2の第2の変形例を説明する。なお、図20および図21はそれぞれ図16および図17に対応する。
【0095】
図20および図21に示した電池パックは、基本的には図18および図19に示した電池パックと同様の構造を備えるが、固定部40cの構造が一部異なっている。すなわち、図20および図21に示した電池パックでは、ファンカバー25のカバー下方凹部38の表面にナット37が固定された状態となっている。つまり、ナット37はファンカバー25を含む送風ファン16に固着されている。ナット37は、カバー下方凹部38の表面に溶接部45において溶接されることにより接続固定されている。
【0096】
また、ナット37の穴43がカバー下方凹部38に形成された穴42と重なるように、ナット37の位置は決定されている。そして、図20に示すように、送風ファン16を電池セル収納部材28と接続するため、送風ファン16を所定位置に配置した場合に、ファンカバー25の穴42と電池セル収納部材28の傾斜部46に形成された穴44とが重なるように、それぞれの穴42、44の位置は決定されている。そして、電池セル14cを含む電池セルアセンブリ側からボルト41を穴44、42、43に挿入固定する。この結果、固定部40cを構成することができる。
【0097】
このようにすれば,図18および図19に示した電池パックと同様の効果を得られる。また、図12および図13に示した電池パックと同様に、送風ファン16に対するナット37の位置が予め送風ファン16に対して固定されるので、ボルト41の組付け作業を容易に行なうことができる。
【0098】
なお、上述した固定部40cの構造を固定部40a、40bに適用してもよい。つまり、固定部40a、40bにおいてセル収納部材端部29a、29bおよびカバー端部27a、27bを電池セル14a〜14dに対して傾斜するように形成する。セル収納部材29a、29bの穴34とカバー端部27a、27bの穴33とは重なるように形成されている。カバー端部27a、27bの送風ファン16側の表面には、カバー端部27a、27bの穴33にその穴が重なるようにナット32が溶接などにより固定されている。送風ファン16を電池セル収納部材28に固定する場合、ボルト頭が丸い(外側に凸の曲面状となっている)ボルトを電池セル14a〜14d側から穴33、34およびナット32の穴に挿入固定する。この場合も、上述した効果を得ることができる。
【0099】
また、上述した固定部40a〜40cの構造は、吸出しファンとしての送風ファン16と電池セル収納部材28との接続部以外の部分、たとえば送風ファン16に代えて電池セルアセンブリ15に冷却風を吹き込むファンと電池セル収納部材28との固定部や、電池セルアセンブリ15に冷却風を供給するためのダクトと電池セル収納部材28との接続部に適用してもよい。
【0100】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0101】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、単電池と固定部材とが接触する可能性を低くすることができるので、信頼性の高い電池パックおよび自動車を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1を示す断面模式図である。
【図2】 図1に示した自動車の平面透視模式図である。
【図3】 図1に示した自動車の電池パックに関連する制御を説明するためのブロック図である。
【図4】 図1に示した電池パックの平面透視模式図である。
【図5】 図4の線分V−Vにおける断面模式図である。
【図6】 図4に示した電池パックの電池セルアセンブリと送風ファンとを示す拡大平面模式図である。
【図7】 図6に示した矢印の方向から見た送風ファンと電池セルアセンブリとを示す側面模式図である。
【図8】 図7の線分VIII−VIIIにおける部分拡大断面模式図である。
【図9】 図8の領域IXを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【図10】 図1〜図9に示した電池パックの実施の形態1の第1の変形例を示す部分拡大断面模式図である。
【図11】 図10の領域XIを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【図12】 図1〜図9に示した電池パックの実施の形態1の第2の変形例を示す部分拡大断面模式図である。
【図13】 図12の領域XIIIを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【図14】 図1〜図9に示した電池パックを搭載した自動車の実施の形態1の変形例を示す断面模式図である。
【図15】 図1および図2に示した本発明による電池パックを搭載した自動車の実施の形態1の他の変形例を示す平面透視模式図である。
【図16】 本発明による電池パックの実施の形態2を説明するための部分拡大断面模式図である。
【図17】 図16の領域XVIIを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【図18】 図16および図17に示した本発明による電池パックの実施の形態2の第1の変形例を説明するための部分拡大断面模式図である。
【図19】 図18の領域XIXを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【図20】 図16および図17に示した本発明による電池セルの実施の形態2の第2の変形例を説明するための部分拡大断面模式図である。
【図21】 図20の領域XXIを構成する部材を説明するための分解模式図である。
【符号の説明】
1 自動車、2a,2b フロントシート、3 搭乗空間床面、4 車両底面、5 電池パック、6 リアシート、7 制御部、8 エネルギー発生部、9 電池部、10 動作機器、11 車両側壁、12 クロスメンバ、13 センタトンネル、14a〜14d 電池セル、15 電池セルアセンブリ、16 送風ファン、17 排気口、18 外装部材、19 排気ダクト、20 リレー、21 電流センサ、22 ECU、23,24 矢印、25 ファンカバー、26ファン回転部、27a,27b カバー端部、28 電池セル収納部材、29a,29b セル収納部材端部、30 端子、31,36,41 ボルト、32,37 ナット、33,34,42〜44,51 穴、35 矢印、38 カバー下方凹部、39,45,47,48 溶接部、40a〜40c 固定部、46傾斜部、49 ワッシャ、50 搭乗空間、52 部材、53,54 空間。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery pack mounted on an automobile and an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a battery pack to be mounted on an automobile, a single battery and a cooling member such as a blower fan for supplying cooling air to the single battery are integrally arranged (for example, Patent Documents). 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-274192 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the automobile disclosed in Patent Document 1, a large number of single cells (battery cells) are arranged inside a box-shaped battery tray that constitutes a battery pack, and cooling is performed so that the single cells are arranged side by side on the vehicle side of the automobile. A fan (centrifugal blower) is arranged.
[0005]
In the conventional automobile described above, it is considered that a fixing member such as a bolt is used to fix the cooling fan at a predetermined position inside the battery tray. Further, in the above-described conventional automobile, when another automobile collides from the side of the automobile (when it collides), the fixing member is arranged so that the fixing member for fixing the cooling fan does not contact the unit cell. No special consideration is given to the structure and the like. For this reason, when another automobile or the like collides with the automobile, it is considered that there may be a problem that the fastening member of the cooling fan comes into contact with the unit cell due to the impact of the side collision.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery pack and an automobile that can reduce the possibility of contact between a single cell and a fixing member. It is to be.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A battery pack according to the present invention is a battery pack including a unit cell to be mounted on an automobile, the unit cell, a support for supporting the unit cell,It is placed at the position where it overlaps with the cell as seen from the side of the car,Cooling to cool the cellsfanAnd support and coolingfanAnd a fixing member for connecting and fixing.The fixing member includes a bolt extending along the central axis and a nut coupled to the bolt.The fixing member is arranged at a position where it does not overlap with the unit cell when viewed from the side of the automobile..
[0008]
Thus, when a shock is applied from the side of the vehicle on which the battery pack is mounted, when the fixing member moves along the direction of the impact, the fixing member may come into contact with the unit cell. Can be reduced.In addition, when the end of the bolt included in the fixing member comes into contact with the unit cell, the unit cell receives a large pressure. Therefore, the present invention is particularly effective.
[0012]
In the battery pack, the bolt may be fixed to the support. In this case, when a stress is applied to the bolt by applying an impact to the battery pack, the stress is transmitted to the single cell through the surface of the support to which the bolt is fixed. Therefore, since the area of the part which transmits a stress to a single cell becomes larger than the case where a volt | bolt contacts a single cell directly, the pressure which a single cell receives can be reduced.
[0013]
the aboveBattery packsoIs, BoThe bolt is connected to the nut from the cell side.May.
[0014]
If it does in this way, the head of a bolt (bolt head) whose cross-sectional area is larger than the screw part of a bolt will be located in the single cell side. Therefore, when an impact is applied to the unit cell and the bolt and the unit cell come into contact with each other, the head of the bolt having a relatively large cross-sectional area and the unit cell come into contact with each other. Accordingly, it is possible to reduce the pressure received by the unit cell by the bolt, compared to the case where the bolt tip portion (screw portion) having a relatively small cross-sectional area is in contact with the unit cell.
[0015]
the aboveBattery packsoIsTheThe central axis of the bolt is tilted when viewed from the side of the vehicle.May.
[0016]
In this way, when the bolt is subjected to stress from the side of the vehicle on which the battery pack is mounted, and the bolt is subjected to stress, the bolt's central axis is tilted. Move so that it falls in the direction of tilt of the central axis. Therefore, since possibility that a bolt will move along the central axis by the said impact can be made low, possibility that a bolt will contact with a cell can be made small by moving along the central axis.
[0017]
In the above battery pack, the nut is cooled when viewed from the unit cell.fanIt is couple | bonded with the volt | bolt from the side of the motor vehicle located in the side by which it is arrange | positioned.
[0020]
In the above battery pack, the nut is cooled.fanIt may be fixed to. In this case, coolingfanSince the position of the nut with respect to is fixed in advance, the assembly work of the bolt and the nut can be easily performed.
[0022]
In the battery pack, the bolt may be fixed to the support. In this case, when a stress is applied to the bolt by applying an impact to the battery pack from the side of the automobile, the stress is transmitted to the single cell through the surface of the support to which the bolt is fixed. Therefore, since the area of the part which transmits a stress to a single cell becomes larger than the case where a volt | bolt contacts a single cell directly, the pressure which a single cell receives can be reduced.
[0023]
In the battery pack, the shape of the outer peripheral surface of the portion of the bolt that faces the unit cell (for example, the bolt head) may be a curved surface that protrudes outward from the bolt.
[0024]
Here, consider a case where the battery pack receives an impact from the side of the automobile when the portion of the bolt facing the unit cell is square (when it has a corner). At this time, when a portion of the bolt facing the unit cell contacts the unit cell, if a corner portion of the bolt facing the unit cell contacts the unit cell, a relatively large pressure is generated at the contact portion. . On the other hand, when the shape of the outer peripheral surface of the portion facing the single cell in the bolt is a curved surface convex outward as described above, the pressure at the contact portion when the portion facing the single cell in the bolt contacts the single cell Can be made smaller than in the above case.
[0027]
In the above battery pack,coldRejectionfanMay be arranged at a position overlapping the unit cell when viewed from the side of the automobile.
[0029]
An automobile according to the present invention is equipped with the battery pack. In this way, a highly reliable automobile can be realized by mounting the battery pack with a low probability that the cell and the fixing member are in contact with each other.
[0030]
In the above automobile, the battery pack may be disposed in the interior of the automobile. Here, in the battery pack arranged in the vehicle interior, when the unit cell and the fixing member come into contact with each other, there is a possibility of affecting the environment in the vehicle interior. On the other hand, in the battery pack according to the present invention, the possibility of contact between the fixing member and the unit cell can be reduced. Therefore, the possibility of affecting the environment in the vehicle cabin can be effectively reduced.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
[0032]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an automobile equipped with a battery pack according to the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of the automobile shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram for explaining the control related to the battery pack of the automobile shown in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view of the battery pack shown in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG. FIG. 6 is an enlarged schematic plan view showing the battery cell assembly and the blower fan of the battery pack shown in FIG. FIG. 7 is a schematic side view showing the blower fan and the battery cell assembly as seen from the direction of the
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0034]
As shown in FIG. 3, the battery unit 9 including the
[0035]
The battery unit 9 is used as an energy source for driving an
[0036]
Next, the structure of the
The
[0037]
The
[0038]
The wall surfaces facing each other in the
[0039]
As shown in FIG. 5, the
[0040]
A
[0041]
Further, an
[0042]
Although not shown, an intake port for taking in cooling air for cooling the
[0043]
The cooling air that has cooled the
[0044]
Next, with reference to FIGS. 6 to 9, the structure of the battery unit in which the battery cell assembly storage unit including the
[0045]
In the fixing
[0046]
A
[0047]
Further, in the fixing
[0048]
Then, the
[0049]
When viewed from the side wall 11 (see FIG. 4) of the automobile (when viewed along the direction indicated by the
[0050]
Further, as shown in FIG. 7, the fixing
[0051]
Next, the structure of the fixing
[0052]
Thread grooves are formed in the respective wall surfaces of the threaded portion of the
[0053]
Here, if the characteristic structure of the
[0054]
In this case, an impact is applied to the automobile 1 equipped with the
[0055]
Further, as already described, the fixing
[0056]
Here, a case is considered in which an impact is applied to the
[0057]
Further, in the
[0058]
Moreover, the
[0059]
Moreover, in the said
[0060]
Such a structure can also be applied to the fixing
[0061]
Moreover, about the motor vehicle 1 carrying the
[0062]
FIG. 10 is a partially enlarged schematic cross-sectional view showing a first modification of the battery pack shown in FIGS. 1 to 9 according to the first embodiment. FIG. 11 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XI in FIG. With reference to FIGS. 10 and 11, a first modification of the battery pack according to the first embodiment of the present invention will be described. 10 and 11 correspond to FIGS. 8 and 9, respectively.
[0063]
As shown in FIGS. 10 and 11, the battery pack basically has the same structure as the battery pack shown in FIGS. 1 to 9, but the structure of the fixing
[0064]
In the fixing
[0065]
To summarize the characteristic configuration of the
[0066]
If it does in this way, a bolt head (bolt head) whose cross-sectional area is larger than the tip part of
[0067]
Moreover, the shape of the outer peripheral surface of the bolt head, which is the portion facing the
[0068]
Here, when the bolt head of the
[0069]
Note that the structure of the fixing
[0070]
FIG. 12 is a partially enlarged schematic cross-sectional view showing a second modification of the battery pack shown in FIGS. 1 to 9 in the first embodiment. FIG. 13 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XIII of FIG. With reference to FIG. 12 and FIG. 13, the 2nd modification of Embodiment 1 of the battery pack by this invention is demonstrated. 12 and 13 correspond to FIGS. 8 and 9, respectively.
[0071]
The battery pack shown in FIGS. 12 and 13 basically has the same structure as the battery pack shown in FIGS. 10 and 11, but the structure of the fixing
[0072]
When the
[0073]
To summarize the characteristic configuration of the battery pack shown in FIGS. 12 and 13, in addition to the configuration of the battery pack shown in FIGS. 10 and 11, the battery pack shown in FIGS. Is fixed to the
[0074]
Note that the structure of the fixing
[0075]
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the first embodiment of the automobile on which the battery pack shown in FIGS. 1 to 9 is mounted. With reference to FIG. 14, a modification of the first embodiment of the automobile on which the battery pack according to the present invention is mounted will be described. FIG. 14 corresponds to FIG.
[0076]
The automobile 1 shown in FIG. 14 basically has the same structure as the automobile shown in FIG. 1, but the position where the
[0077]
As shown in FIGS. 1 and 14, the
[0078]
Here, in the
[0079]
15 is a schematic plan perspective view showing another modification of the first embodiment of the automobile on which the battery pack according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is mounted. With reference to FIG. 15, another modified example of the automobile equipped with the battery pack according to the present invention will be described. FIG. 15 corresponds to FIG.
[0080]
As shown in FIG. 15, the automobile 1 basically has the same structure as the automobile shown in FIG. 1, but the positional relationship between the
[0081]
In the
[0082]
(Embodiment 2)
FIG. 16 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining a battery pack according to a second embodiment of the present invention. FIG. 17 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XVII in FIG. A second embodiment of the battery pack according to the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17 correspond to FIGS. 8 and 9, respectively.
[0083]
Since the battery pack shown in FIGS. 16 and 17 basically has the same structure as the battery pack shown in FIGS. 1 to 9, the same effect as the battery pack shown in FIGS. be able to. However, in the battery pack shown in FIGS. 16 and 17, the structure of the fixing
[0084]
In the
[0085]
To summarize the characteristic configuration of the battery pack shown in FIGS. 16 and 17, the battery pack is a battery pack including a single battery mounted on an automobile, and includes a
[0086]
In addition, as described above, the battery pack shown in FIGS. 16 and 17 is a support (exterior member) that houses the battery cell assembly including the
[0087]
In this case, when the
[0088]
Note that the structure of the fixing
[0089]
FIG. 18 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for describing a first modification of the second embodiment of the battery pack according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17. FIG. 19 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XIX of FIG. A first modification of the battery pack according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19 correspond to FIGS. 16 and 17, respectively.
[0090]
The battery pack shown in FIGS. 18 and 19 basically has the same structure as the battery pack shown in FIGS. 16 and 17, but the structure of the fixing
[0091]
The
[0092]
In this way, basically the same effect as the battery pack shown in FIGS. 16 and 17 can be obtained, and the bolt head of the
[0093]
Note that the structure of the fixing
[0094]
FIG. 20 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining a second modification of the second embodiment of the battery cell according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17. FIG. 21 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XXI of FIG. A second modification of the battery pack according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 20 and 21 correspond to FIGS. 16 and 17, respectively.
[0095]
The battery pack shown in FIGS. 20 and 21 basically has the same structure as the battery pack shown in FIGS. 18 and 19, but the structure of the fixing
[0096]
Further, the position of the
[0097]
In this way, the same effect as the battery pack shown in FIGS. 18 and 19 can be obtained. 12 and 13, the position of the
[0098]
Note that the structure of the fixing
[0099]
Moreover, the structure of the fixing |
[0100]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
[0101]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the possibility that the unit cell and the fixing member come into contact with each other can be reduced, a highly reliable battery pack and automobile can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing Embodiment 1 of an automobile equipped with a battery pack according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the automobile shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram for explaining control related to the battery pack of the automobile shown in FIG. 1;
4 is a schematic plan view of the battery pack shown in FIG. 1. FIG.
5 is a schematic cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is an enlarged schematic plan view showing a battery cell assembly and a blower fan of the battery pack shown in FIG. 4. FIG.
7 is a schematic side view showing the blower fan and the battery cell assembly as seen from the direction of the arrow shown in FIG. 6. FIG.
8 is a partially enlarged schematic cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
9 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region IX of FIG. 8. FIG.
10 is a partially enlarged schematic cross-sectional view showing a first modification of the battery pack shown in FIGS. 1 to 9 according to Embodiment 1. FIG.
11 is an exploded schematic diagram for explaining members constituting the region XI in FIG. 10;
12 is a partially enlarged schematic cross-sectional view showing a second modification of the battery pack of Embodiment 1 shown in FIGS. 1 to 9; FIG.
13 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XIII of FIG. 12. FIG.
14 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the first embodiment of the automobile on which the battery pack shown in FIGS. 1 to 9 is mounted. FIG.
15 is a schematic plan view showing another modification of the first embodiment of the automobile on which the battery pack according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is mounted. FIG.
FIG. 16 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining a battery pack according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an exploded schematic diagram for explaining members constituting the region XVII in FIG. 16;
FIG. 18 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for describing a first modification of the second embodiment of the battery pack according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17;
FIG. 19 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XIX of FIG.
20 is a partially enlarged schematic cross-sectional view for explaining a second modification of the second embodiment of the battery cell according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17. FIG.
FIG. 21 is an exploded schematic view for explaining members constituting the region XXI in FIG. 20;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Car, 2a, 2b Front seat, 3 Boarding space floor surface, 4 Vehicle bottom surface, 5 Battery pack, 6 Rear seat, 7 Control part, 8 Energy generation part, 9 Battery part, 10 Operating equipment, 11 Vehicle side wall, 12 Cross member , 13 Center tunnel, 14a-14d Battery cell, 15 Battery cell assembly, 16 Blower fan, 17 Exhaust port, 18 Exterior member, 19 Exhaust duct, 20 Relay, 21 Current sensor, 22 ECU, 23, 24 Arrow, 25 Fan cover , 26 Fan rotating part, 27a, 27b Cover end, 28 Battery cell storage member, 29a, 29b Cell storage member end, 30 Terminal, 31, 36, 41 Bolt, 32, 37 Nut, 33, 34, 42-44 , 51 holes, 35 arrows, 38 cover lower recesses, 39, 45, 47, 48 welds, 0a~
Claims (11)
単電池と、
前記単電池を支持する支持体と、
前記単電池から見て前記自動車の側方に配置され、前記単電池を冷却するための冷却ファンと、
前記自動車の側方から見て、前記単電池とは重ならない位置に配置され、中心軸に沿って延びるボルトと、前記ボルトと結合されるナットとを含み、前記支持体と前記冷却ファンとを接続固定する固定部材とを備える、電池パック。A battery pack including a single battery mounted on an automobile,
A cell,
A support for supporting the unit cell;
A cooling fan for cooling the unit cell , disposed on the side of the automobile as seen from the unit cell;
A bolt that is disposed at a position that does not overlap the unit cell when viewed from the side of the automobile and extends along a central axis, and a nut that is coupled to the bolt, and includes the support and the cooling fan . A battery pack comprising a fixing member for connecting and fixing.
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