JP6055748B2

JP6055748B2 - Battery pack composite structure such as battery module

Info

Publication number: JP6055748B2
Application number: JP2013198943A
Authority: JP
Inventors: 貴人川村; 川口　聡; 聡川口; 浩之初見
Original assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: JP2015065073A

Description

本発明は、電池モジュール等を車両に搭載するのに用いる電池パック構造体に関する。 The present invention relates to a battery pack structure used for mounting a battery module or the like on a vehicle.

近年、電池を走行用の動力源に用いる電気自動車，ハイブリッド車，プラグインハイブリッド車等においては、搭載電池の大型化が進んでいる。
例えば、特許文献１にはバッテリ（電池モジュール）の占有スペースを小さくする目的で、格子状に配置された仕切りフレームにベースフレームでバッテリを固定する構造を開示する。
しかし、これでは電池モジュールの積載量が一定であり、車両グレードに合せてそれぞれ専用の仕切りフレームを設計しなければならず、汎用性に劣るものである。
特許文献２には、バッテリモジュール（電池モジュール）のエンドプレートに縦方向の固定部と横方向の固定部を交差する方向に設けることにより車体への固定方向に汎用性をもたせた発明を開示する。
しかし、これでは固定方向が変えられても電池モジュールの積載量には汎用性が無い。 In recent years, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and the like that use a battery as a driving power source, the size of the mounted battery is increasing.
For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a battery is fixed by a base frame to a partition frame arranged in a lattice shape for the purpose of reducing the space occupied by the battery (battery module).
However, in this case, the load amount of the battery module is constant, and a dedicated partition frame must be designed according to the vehicle grade, which is inferior in versatility.
Patent Document 2 discloses an invention in which versatility is provided in a fixing direction to a vehicle body by providing a vertical fixing portion and a horizontal fixing portion in a direction crossing an end plate of a battery module (battery module). .
However, even if the fixing direction is changed, the load capacity of the battery module is not versatile.

特開平７−６９０７８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-69078 特開２０１２−２５６４６６号公報JP 2012-256466 A

本発明は、車両の仕様に合せて電池の積載量を調整するのが容易な電池パック複合構造体の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery pack composite structure in which it is easy to adjust the load amount of a battery according to the specification of a vehicle.

本発明に係る電池パック構造体は、複数の電池モジュールを収容するための、複数の電池パックからなる電池パック複合構造体であって、内部に第１の電池モジュールを収容したケース体からなる第１電池パックは当該ケース体の外周面に左右一対のスライドレール部を有し、他の第２の電池モジュールを収容した第２電池パックは、当該第２電池パックの両側に設けたスライド部を有し、前記第２電池パックは前記スライド部を前記第１電池パックのケース体の左右一対のスライドレール部に嵌装してあり、前記第１電池パックのケース体の左右一対のスライドレール部の間であって、前記ケース体の外周面と前記第２電池パックの底部の間にクッション性のスペーサーを挟み込んであることを特徴とする。
ここで、電池モジュールとは車両の走行駆動源に使用される電池一般を意味し、複数の電池セルを積層したタイプに限らず、筒状体に形成した電池等も含まれる。
電池パックとは、上記電池モジュールを車両に搭載できるように電池モジュールを収容したケース体や、この電池モジュールをプレート体やフレーム体等に取り付けた状態のものをいう。
また、本発明でスライドレール部とは、相互にスライド嵌合できるように一方に凸状のレール部を形成し、他方に凹状のレール部を形成することを意味する。
従って、上記プレート体，フレーム体にはケース体のスライドレール部に嵌合するスライド部を有する。
本発明でケース体の外周面とは、上面部，下面部及び側面部等、外面部全体のいずれか１ヶ所以上をいう。 A battery pack structure according to the present invention is a battery pack composite structure including a plurality of battery packs for storing a plurality of battery modules, and includes a first case body including a first battery module therein . 1 battery pack has a pair of right and left slide rail portions on the outer peripheral surface of the case body, the second battery pack that houses other second battery module, a slide portion provided on both sides of the second battery pack has the second battery pack is the sliding portion Yes and fitted to the pair of right and left slide rails of the case body of the first battery pack, the pair of right and left slide rails of the first battery pack case body A cushioning spacer is interposed between the outer peripheral surface of the case body and the bottom of the second battery pack.
Here, the battery module means a general battery used as a driving drive source for a vehicle, and is not limited to a type in which a plurality of battery cells are stacked, but includes a battery formed in a cylindrical body.
The battery pack means a case body in which the battery module is accommodated so that the battery module can be mounted on a vehicle, or a state in which the battery module is attached to a plate body or a frame body.
In the present invention, the slide rail portion means that a convex rail portion is formed on one side and a concave rail portion is formed on the other side so that they can be slidably fitted to each other.
Therefore, the plate body and the frame body have slide portions that fit into the slide rail portions of the case body.
In the present invention, the outer peripheral surface of the case body refers to any one or more of the entire outer surface portion such as the upper surface portion, the lower surface portion, and the side surface portion.

本発明は、所定の電気的出力，容量の電池モジュールを内部に収容したケース体の外周部に必要に応じて他の電池パックを嵌装可能にすることで、電池モジュールの積載量を増大することができる点に特徴があり、電池パックはさらに他の電池パックを嵌装可能なスライドレール部を有するようにしてもよい。
また、スライドレール部は嵌装された電池パックのロック保持手段を有するようにすることもできる。
ここで、ロック保持手段とは、スライドレール部に嵌装された電池パックが動かないように固定できる手段をいう。 The present invention increases the load capacity of the battery module by allowing other battery packs to be fitted to the outer periphery of the case body in which the battery module having a predetermined electrical output and capacity is housed. The battery pack may further include a slide rail portion into which another battery pack can be fitted.
Moreover, the slide rail part can also be made to have the lock holding means of the battery pack fitted.
Here, the lock holding means refers to means that can be fixed so that the battery pack fitted to the slide rail portion does not move.

本発明において、ケース体は内部にも当該内部の電池モジュールを嵌装するスライドレール部を有するようになっていてもよい。
電池モジュールを車両に搭載するためのベースとなるケース体に収容する手段としては、ケース体に電池モジュールをボルト，ナット等で固定してもよいが、ケース体の内部にもスライドレール部を設けると、ケース体への電池モジュールの取り付け，取り外しもこの電池モジュールをスライドレール部に嵌装又は引き出すことで行うことができる。 In the present invention, the case body may have a slide rail portion into which the internal battery module is fitted.
As a means for accommodating the battery module in the case body serving as a base for mounting on the vehicle, the battery module may be fixed to the case body with bolts, nuts, etc., but a slide rail portion is also provided inside the case body. The battery module can be attached to and removed from the case body by fitting or pulling out the battery module to or from the slide rail portion.

本発明は、ケース体の外周部に別に設けた電池パックをスライドレール部に沿って嵌装するだけで追加でき、取り外しも容易である。
これにより電池による走行距離を長く設定したいときには、ケース体の外周部（外面部）に電池パックを追加できるので、車両の仕様に応じて電池モジュールの積載量の調整が可能となる。
また、電池パックをスライド嵌装できるので従来のブラケット等にて電池パックを固定するのと比較し、部品点数が少なく電池パックの交換や補修作業が容易になる。 The present invention can be added simply by fitting a battery pack provided separately on the outer peripheral portion of the case body along the slide rail portion, and can be easily removed.
As a result, when it is desired to set the battery travel distance longer, the battery pack can be added to the outer peripheral portion (outer surface portion) of the case body, so that the load amount of the battery module can be adjusted according to the specifications of the vehicle.
In addition, since the battery pack can be slid and fitted, the number of parts is smaller and the battery pack can be easily replaced and repaired compared to fixing the battery pack with a conventional bracket or the like.

ケース体に電池パックを嵌装する例を示す。（ａ）は嵌装前、（ｂ）は嵌装後を示す。The example which inserts a battery pack in a case body is shown. (A) shows before fitting and (b) shows after fitting. ケース体への電池パックを嵌装する各種態様例を示す。（ａ）はケース体の上面に設定、（ｂ）はケース体の上面に複数段に設定、（ｃ）はケース体の下面に吊り下げ設定、（ｄ）はケース体の側部にも設定した例を示す。Examples of various modes for fitting the battery pack to the case body are shown. (A) is set on the upper surface of the case body, (b) is set in multiple steps on the upper surface of the case body, (c) is set to hang on the lower surface of the case body, and (d) is also set on the side of the case body. An example is shown. スライドレール部にロック保持手段を設けた例を示し、（ａ）は電池パックの嵌装前、（ｂ）は嵌装しロックした状態を示す。The example which provided the lock | rock holding means in the slide rail part is shown, (a) is before the battery pack fitting, (b) shows the state which was fitted and locked. 電池パックをスライドレール部に嵌装し、後方側をブラケットで固定する例を示す。An example in which the battery pack is fitted to the slide rail portion and the rear side is fixed with a bracket is shown. 電池モジュールを弾性部材で保持する例を示す。The example which hold | maintains a battery module with an elastic member is shown. スライドレール部の断面図を示し、（ａ）はスペーサーの無い場合、（ｂ）はスペーサーを有する場合を示す。Sectional drawing of a slide rail part is shown, (a) shows the case where there is no spacer, (b) shows the case where it has a spacer.

本発明に係る電池パック複合構造体の構造例を以下図面に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されない。 Although the structural example of the battery pack composite structure which concerns on this invention is demonstrated based on drawing below, this invention is not limited to this.

図１は、電池パック複合構造体１０を示す。
電池モジュールを内部に収容した第１電池パックとしてのケース体１１の上部（上面）にスライドレール部１２ａ，１２ｂを設け、外側に他の第２電池パック２０を嵌装した例を示す。
図１に示したケース体１１は、模式的に表現したものであって略長方形状に外面全体を箱状に覆った例を示すが、内部に電池モジュールを収容したものであればフレーム枠状等、構造に制限はない。
第２電池パック２０は、内部に電池モジュール１を固定してあり、底部がプレート状に形成してあり、嵌装方向両側に凸状である突片状のスライド部２１ａ，２１ｂを有する。
一方、ケース体１１側には凹状である断面Ｌ字状のスライドレール部１２ａ，１２ｂを有する。
これにより、第２電池パック２０底部両側のスライド部２１ａ，２１ｂをケース体１１のスライドレール部１２ａ，１２ｂにスライド挿入させ、嵌装することで図１（ｂ）に示すように第２電池パック２０をケース体１１に追加できる。
この場合に必要に応じてビス，ボルト等の固定部材２２にてスライドレール部とスライド部等を固定する。
本実施例では、ケース体側に凹状のスライドレール部を形成したが、逆にケース体側に凸状のスライド部を形成してもよい。
上記固定方法としては、図３に示すように平面視でベース面１３に略コ字形状の枠状にスライドレール部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成し、電池モジュール１の底部に設けた突片状のスライド部１ａ，１ｂをこのスライドレール部に嵌装し、電池モジュール１の嵌装方向先端側の突片１ｃをスライドレール部の奥側の凹部１４ｃに挿入、突当てた状態で電池モジュールの後方端をブラケット１５及びビス１５ａで固定するロック保持手段を設けてもよい。
この場合に図４，５に示すように突片１ｃの上面にロック保持手段の１つとして、弾性部材１ｄを取り付け、押圧固定してもよい。
このようにすると、電池モジュール１に伝わる振動を吸収できる。
また、図６（ａ）に示すように電池モジュールの底部突片１ａ，１ｂと第２電池パック２０のカバー部両端を折り曲げ形成した突片２０ａ，２０ｂをそれぞれ重ね合せてスライド部２１ａ，２１ｂを形成してもよい。
また、図６（ｂ）に示すように電池モジュールの底部プレートの下にクッション性のスペーサー１６を挟み、ロック保持手段としてもよい。
このような電池モジュールの固定方法は、ケース体の外部又は内部の両方に適用できる。 FIG. 1 shows a battery pack composite structure 10 .
An example is shown in which slide rail portions 12a and 12b are provided on the upper portion (upper surface) of the case body 11 as a first battery pack in which the battery module is accommodated, and another second battery pack 20 is fitted on the outside.
The case body 11 shown in FIG. 1 is a schematic representation and shows an example in which the entire outer surface is covered in a box shape in a substantially rectangular shape. However, if the battery module is accommodated inside, the frame body shape is shown. There is no restriction on the structure.
The 2nd battery pack 20 has the battery module 1 fixed inside, the bottom part is formed in plate shape, and has the projecting piece-shaped slide parts 21a and 21b which are convex in the both sides of an insertion direction.
On the other hand, the case body 11 side has slide rail portions 12a and 12b having a concave L-shaped cross section.
Thus, the second battery pack 20 bottom sides of the sliding portion 21a, the slide rail portion 12a of the case body 11 to 21b, is slid into 12b, the second battery pack as shown in FIG. 1 (b) by fitted 20 can be added to the case body 11.
In this case, if necessary, the slide rail portion and the slide portion are fixed by a fixing member 22 such as a screw or a bolt.
In the present embodiment, the concave slide rail portion is formed on the case body side, but conversely, a convex slide portion may be formed on the case body side.
As the fixing method, as shown in FIG. 3, slide rail portions 14 a, 14 b, 14 c are formed in a substantially U-shaped frame shape on the base surface 13 in a plan view, and a projecting piece shape provided on the bottom of the battery module 1. The slide parts 1a and 1b of the battery module 1 are fitted into the slide rail part, and the protruding piece 1c at the leading end side in the fitting direction of the battery module 1 is inserted into the recessed part 14c on the back side of the slide rail part and is in contact with the battery module. You may provide the lock holding means which fixes a rear end with the bracket 15 and the bis | screw 15a.
In this case, as shown in FIGS. 4 and 5, an elastic member 1 d may be attached to the upper surface of the projecting piece 1 c as one of the lock holding means and pressed and fixed.
If it does in this way, the vibration transmitted to the battery module 1 can be absorbed.
Also, as shown in FIG. 6A, the bottom protrusions 1a and 1b of the battery module and the protrusions 20a and 20b formed by bending both ends of the cover of the second battery pack 20 are overlapped to form the slide parts 21a and 21b. It may be formed.
Further, as shown in FIG. 6B, a cushioning spacer 16 may be sandwiched under the bottom plate of the battery module to serve as a lock holding means.
Such a battery module fixing method can be applied both outside and inside the case body.

図２にケース体１１の外周部（外面部）に第２電池パック２０を嵌装する変形例を示す。
（ａ）は上面部に１つの電池パック２０を取り付けた例を示し、（ｂ）は２段重ねに電池パック２０Ａ，２０Ｂを取り付け、さらに３つ目の電池パック２０Ｃを取り付けた例、（ｃ）は底部を吊り下げ状に第２電池パック２０を取り付ける例を示す。
（ｄ）は側部にも第２電池パック２０を取り付けた例を示す。
これらの電池パックには、それぞれ電池モジュール１〜３が収容されている。 FIG. 2 shows a modification in which the second battery pack 20 is fitted to the outer peripheral portion (outer surface portion) of the case body 11.
(A) shows an example in which one battery pack 20 is attached to the upper surface part, (b) shows an example in which battery packs 20A and 20B are attached in a two-tiered manner, and a third battery pack 20C is attached, (c) ) Shows an example in which the second battery pack 20 is attached so that the bottom is suspended.
(D) shows the example which attached the 2nd battery pack 20 also to the side part.
Battery modules 1 to 3 are accommodated in these battery packs, respectively.

１電池モジュール
１０電池パック複合構造体
１１ケース体
１２ａスライドレール部
２０第２電池パック
２１ａスライド部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery module 10 Battery pack composite structure 11 Case body 12a Slide rail part 20 2nd battery pack 21a Slide part

Claims

A battery pack composite structure comprising a plurality of battery packs for accommodating a plurality of battery modules,
The first battery pack comprising a case body containing the first battery module therein has a pair of left and right slide rail portions on the outer peripheral surface of the case body ,
The second battery pack that houses other second battery module has a slide portion provided on either side of the second battery pack,
The second battery pack has the slide portion fitted to a pair of left and right slide rail portions of the case body of the first battery pack ,
A cushioning spacer is sandwiched between the pair of left and right slide rail portions of the case body of the first battery pack and between the outer peripheral surface of the case body and the bottom portion of the second battery pack. Battery pack composite structure.

2. The battery pack composite according to claim 1, wherein the second battery pack further includes slide rail portions into which slide portions provided on both sides of the third battery pack accommodating another third battery module can be fitted . Structure.