JP5967477B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
電池パックは電池パックトレーなどの電池収容部材に複数の電池モジュールを収容してなるものである。
この特許文献1には複数の電池セル間をバスバー(電気接続部材)で電気的に直列接続して第1電池群B1を形成し、同様に複数の電池セルを集合して第2電池群B2を形成して、それら電池群をさらにバスバーで接続して電源装置とすることが示されている。
また、特許文献2も、複数の電池セル間をバスバーによって直列に接続して電池モジュールを形成することが示されている。
電池モジュール01a〜01eは、車両前後方向を向いて電極が同一方向になるように配置されている。そのため電池モジュール01a〜01eを全て直列接続するには、バスバー03を、電池モジュール01a〜01e上を横切るとともに、電池モジュール間のスペース内を通して設置して、正電極と負電極とを接続しなければならない。
平面視形状が矩形状をなし、前記電池モジュールを複数収容するトレーと、該トレーの上面に液密状態で取り付けられるカバーとを備え、前記トレー内の電池モジュールは車幅方向に該電池モジュールの長手方向を位置して車両前後方向に隣設して複数列配置され、前記電池モジュールの正電極端子と負電極端子とで構成される電極端子を前記電池モジュールの上部における車幅方向の一端部に正電極端子及び負電極端子のうちの一方が設けられ、他端部に正電極端子及び負電極端子のうちの他方が設けられるとともに、隣設する電池モジュールの前記正電極端子と前記負電極端子とが互いに隣り合うように配置され、隣り合う電池モジュールの互いに異なる電極端子同士を連結して電気的に直列接続するバスバー(電極連結部材)を、車幅方向の外側部分で連結する外側バスバーと、車幅方向の中央部分で連結する内側バスバーとで構成し、前記電池モジュールの電極端子の先端は、前記電池モジュールの上面より突出しないように設けられ、前記外側バスバーは電池モジュールの上面より突出しないように設けられて隣設の電池モジュールの電極端子と接続し、前記内側バスバーは電池モジュールの上面の上側を通るように設けられて隣設の電池モジュールの電極端子と接続することを特徴とする。
一般的に、車幅中央部分の床構造はフロアトンネル構造となっているため、その部分の床下の拡大領域を利用して、内側バスバーを配置することができる。これによって、電池パック全体の高さ方向の増大化を抑えて、乗員空間の確保と車両の地上高の確保の両立を可能としている。
さらに、電池モジュールの上面より突出しないように設けられため、電池パックの高さの増大を抑えることができ、車両の地上高の確保に有効である。
すなわち、電池パックの両側を車体に支持して取り付けるため、その取付け位置に近い外側バスバーでは、走行時の振動による変位量は少ないが、取り付け位置から離れる車幅中央部分では、振動が大きくなり変位量も増大する傾向にある。このため車幅方向の中央部分での振動に対して、内側バスバーが前後方向に長いことで変形による振動吸収効果が得られる。
電気自動車1は、車体3の下部にフロアパネル5(図7参照)を有しており、前輪6と後輪7との間のフロアパネル5の下面に、車体3の下方から着脱自在に電池パック9が取り付けられている。フロアパネル5の上面は、車室の一部を形成している。
また、カバー部材21の中央部は車両前後方向に沿って凸形状の凸部23になっているとともに、該凸部23の車両後部側にはメンテナンス窓25が設けられ、この位置に対応するフロアパネル5にはメンテナンス用の開口部が形成され、室内側から電池パック9の内部の確認ができるように、また電池出力の検査や、回線を途中で切断してメンテナンスに必要な作業ができるようになっている。
車体に取り付けられた電池パック9の中心線Lは、車体の車幅方向の中心に略一致するようになっている。
図3は、電池パック9のカバー部材21を取外し、さらに冷却用のダクト31、車両前方に出力された電池出力を後方へ導く出力電気ケーブル33については取り外した状態で、電池モジュール17の配置、およびその電池モジュール17の電極端子、および電気配線が分かりやすいように模式的に示している。
車幅方向に電池モジュール17、18の長手方向を位置させて配置し、左右で計10個の電池モジュール17a〜17e、18a〜18eが整然と配置されている。
前側から1列目の左右の電池モジュール17a、18aは、1つのロワホルダー39の上に載置され、その上から1つのアッパホルダー41によって左右の電池モジュールが1ユニットとして組み上げられ、そのユニット毎に電池パックトレー19の底面に固定されている。
また、4列目の電池モジュール17d、18d、5列目の電池モジュール17e、18eも同様に、前後左右の4つの電池モジュールが1ユニットとして収容されるようになっている。
内側バスバー45は、フロアトンネル11の部分に対応して突出されたカバー21の凸部23に対応する部分で連結するようになっている。
図4における外側バスバー43は、1列目の電池モジュール17aの負電極端子53と、2列目の電池モジュール17bの正電極端子55とを接続する例を示しており、負電極端子53と正電極端子55とは互いに隣り合う位置にあるとともに、負電極端子53は電池モジュール17aの上面よりも一段下がった位置に設けられている。同様に、正電極端子55は電池モジュール17bの上面よりも一段下がった位置に設けられている。
また、正電極端子55と負電極端子53とが隣り合って配置されない面側では、電池モジュール17bと17cとは接して配置される。
さらに、負電極端子53と正電極端子55は対向した位置にあるため、外側バスバー43の取付け作業が容易である。
図5に示す内側バスバー45は、2列目の電池モジュール18bの正電極端子65と、2列目の電池モジュール17bの負電極端子67の部分を示す。
内側バスバー45Bについても、電池モジュール18bと18cの向いあう面を跨ぐようにして内側バスバー45Bが設けられ、また、他の電池モジュール17dと17eとの間、18dと18eとの間でも同様である。
さらに、前後方向の振動に対しても平面視において略コ字形状またはU字形状を有しているため、コ字形状の開口部分の変形によって前後方向の振動も吸収できる。
既に説明したようにこの電池パック9の取り付けは、フロアパネル5の下面に車両前後方向に沿って形成された左右のサイドフレーム29、29の下面に、電池パック9の両側がボルト30によって固定される。従って、電池パック9は、車幅方向の両側だけによって車両の床下に支持されている構造となっている。
また、内側バスバー45A、45Bの位置は、電池パック9の凸部23の内側部分に相当する領域に位置している。
3 車体
5 フロアパネル
9 電池パック
11 フロアトンネル
23 凸部
17 (17a〜17e)、18(18a〜18e) 電池モジュール
19 電池パックトレー(トレー)
21 カバー部材(カバー)21
27 取付けブラケット
43 外側バスバー
45 (45A、45B)内側バスバー
53、67 負電極端子
55、65 正電極端子
F 電池モジュールの上面
L 電池パックの中心線
Claims (5)
- 車体の床下に搭載され、直方体形状をなす複数の電池モジュールを収容する電池パックにおいて、
平面視形状が矩形状をなし、前記電池モジュールを複数収容するトレーと、該トレーの上面に液密状態で取り付けられるカバーとを備え、
前記トレー内の電池モジュールは車幅方向に該電池モジュールの長手方向を位置して車両前後方向に隣設して複数列配置され、
前記電池モジュールの正電極端子と負電極端子とで構成される電極端子を前記電池モジュールの上部における車幅方向の一端部に正電極端子及び負電極端子のうちの一方が設けられ、他端部に正電極端子及び負電極端子のうちの他方が設けられるとともに、隣設する電池モジュールの前記正電極端子と前記負電極端子とが互いに隣り合うように配置され、
隣り合う電池モジュールの互いに異なる電極端子同士を連結して電気的に直列接続するバスバーを、車幅方向の外側部分で連結する外側バスバーと、車幅方向の中央部分で連結する内側バスバーとで構成し、
前記電池モジュールの電極端子の先端は、前記電池モジュールの上面より突出しないように設けられ、
前記外側バスバーは電池モジュールの上面より突出しないように設けられて隣設の電池モジュールの電極端子と接続し、前記内側バスバーは電池モジュールの上面の上側を通るように設けられて隣設の電池モジュールの電極端子と接続することを特徴とする電池パック。 - 前記トレーの車幅方向の中心は車体の車幅方向の中心と一致して配置され、前記トレー内の電池モジュールは、車幅方向の中心を挟んで左右両側にそれぞれ車両前後方向に複数列配置されていることを特徴とする請求項1記載の電池パック。
- 前記電池モジュールの正電極端子および負電極端子は電池モジュールの長手方向の両端部であって短手方向の一方側に偏った位置に設けられ、前記外側バスバーは隣設する電池モジュールの隣り合う電極端子間を接続するように設けられることを特徴とする請求項1又は2記載の電池パック。
- 前記内側バスバーは、隣設する電池モジュールの車両前後方向に向い合う面を跨いで電極端子間を接続するように設けられて、前記外側バスバーより車両前後方向の長さが長く形成されることを特徴とする請求項3記載の電池パック。
- 前記内側バスバーは、隣設する電池モジュールの電極端子と接続する接続部を両端に有し、両接続部の間を電池モジュールの上方に位置して該電池モジュールの上面と平行な板状部材で連結する連結部を有してコ字形状またはU字形状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電池パック。
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