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公開番号2024073151
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-29
出願番号2022184217
出願日2022-11-17
発明の名称バッテリケースの筐体およびバッテリケース
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 50/249 20210101AFI20240522BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】軽量でありながら高い衝突強度を有するバッテリケースの筐体及びバッテリケースの提供を課題とする。
【解決手段】バッテリケースの筐体20は、フレーム30とバッテリセル収容ボックス40とを有する。バッテリセル収容ボックス40は、複数のバッテリセルケース42を、車長方向に並べて接合したバッテリセルケース群41と、各開口42fを封止する上蓋51及び下蓋52と、を有する。各バッテリセルケース42は、略U字状の断面形状を有し、各バッテリセルケース42が、車長方向で互いに隣り合うもの同士において、各開口42fの向きが上下逆向きの状態で一方のバッテリセルケース42の縦壁部と他方のバッテリセルケース42の縦壁部とが重なり、互いに重なった各縦壁部の各端が左サイドメンバ33及び右サイドメンバ34の内側面に面するように、バッテリセル収容ボックス40がフレーム30内に固定配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数のバッテリセルを収容して電動車両に搭載されるバッテリケースの筐体であって、
前記電動車両の車長方向に間隔を置いて配置されるフロントメンバ及びリアメンバと、前記電動車両の車幅方向に間隔を置いて配置されてかつ前記フロントメンバ及び前記リアメンバ間を接続する一対のサイドメンバと、を有する枠状のフレームと；
前記各バッテリセルを収容するバッテリセル収容部をそれぞれ有する複数のバッテリセルケースを、前記車長方向に並べて接合したバッテリセルケース群と、前記各バッテリセル収容部に通じる前記各バッテリセルケースの各開口を封止する蓋体と、を有するバッテリセル収容ボックスと；
を備え、
前記バッテリセルケース群を前記車長方向に沿う縦断面で見たときに、
前記各バッテリセルケースのそれぞれが、略Ｕ字状の断面形状を有し、
前記各バッテリセルケースが、前記車長方向で互いに隣り合うもの同士において、前記各開口の向きが上下逆向きの状態で一方の前記バッテリセルケースの縦壁部と他方の前記バッテリセルケースの縦壁部とが重なり、
互いに重なった前記各縦壁部の各端が前記サイドメンバの内側面に面するように、前記バッテリセル収容ボックスが前記フレーム内に固定配置されている
ことを特徴とするバッテリケースの筐体。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記蓋体が、前記各開口を個別に封止するように複数分割されている
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリケースの筐体。
【請求項３】
複数分割された前記蓋体のそれぞれに対し個別に当接する冷却プレートをさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリケースの筐体。
【請求項４】
前記バッテリセルケース群を前記縦断面で見たときに、
前記各バッテリセルケースが、ハット頂部と、前記ハット頂部の両側に連なる一対の前記縦壁部と、前記各縦壁部のそれぞれに連なる一対の連結フランジ部と、を有するハット形状を有し、
前記各バッテリセルケースが、前記車長方向で互いに隣り合うもの同士において、一方の前記バッテリセルケースの前記連結フランジ部が他方の前記バッテリセルケースの前記ハット頂部に固定され、他方の前記バッテリセルケースの前記連結フランジ部が一方の前記バッテリセルケースの前記ハット頂部に固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリケースの筐体。
【請求項５】
前記各バッテリセルケースそれぞれの前記車幅方向の両端が、前記各サイドメンバに接合された一対の支持フランジ部を有し、
前記各サイドメンバのそれぞれにおいて、上部に接続された前記支持フランジ部と、前記各サイドメンバの下部に接続された前記支持フランジ部とが、前記車長方向に沿って交互に並んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリケースの筐体。
【請求項６】
請求項１～５の何れか１項に記載のバッテリケースの筐体と；
前記各バッテリセル収容部に収容された前記各バッテリセルと；
を有することを特徴とするバッテリケース。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリケースの筐体およびバッテリケースに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両においては、その動力源であるバッテリを床下に配する構造が知られている。
例えば下記特許文献１には、電動車両用バッテリケースが開示されている。この電動車両用バッテリケースは、「平面視において、多角形枠状であり、内側に空間を画定し、前記多角形枠状の角部の内側にはＲ形状が付与されているフレームと、前記空間内に位置する底壁と、前記底壁の周囲に設けられて前記底壁とは反対側に開口部を画定する周壁と、前記周壁の先端に設けられたフランジとを有し、前記フレームに圧接されて一体化されたバスタブ状のトレイとを備える」構成を有する。このバッテリケースによれば、「路面などからの水の浸入を防止して電子部品の不具合を防止するための高いシール性が求められるとともに、内部のバッテリを保護するために高い衝突強度が求められる」という問題を解決可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－４２８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動車両においてその航続距離を延ばすには、車両重量を減らすことが効果的である。具体的には、バッテリケースを構成するバッテリ及びこれを収容するバッテリケースの筐体のうち、バッテリケースの筐体の構成部品を薄肉化したり部品数を減らしたりすることが考えられる。しかし、上記特許文献１にも記載の通り、バッテリケースの筐体にはバッテリを保護する高い衝突強度が求められるため、上記のような設計変更は好ましくない。一般的に、軽量化と高強度化は互いに相反する関係にあるため、これらを両立させることは容易ではない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら高い衝突強度を有するバッテリケースの筐体およびバッテリケースの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
（１）本発明の一態様に係るバッテリケースの筐体は、
複数のバッテリセルを収容して電動車両に搭載されるバッテリケースの筐体であって、
前記電動車両の車長方向に間隔を置いて配置されるフロントメンバ及びリアメンバと、前記電動車両の車幅方向に間隔を置いて配置されてかつ前記フロントメンバ及び前記リアメンバ間を接続する一対のサイドメンバと、を有する枠状のフレームと；
前記各バッテリセルを収容するバッテリセル収容部をそれぞれ有する複数のバッテリセルケースを、前記車長方向に並べて接合したバッテリセルケース群と、前記各バッテリセル収容部に通じる前記各バッテリセルケースの各開口を封止する蓋体と、を有するバッテリセル収容ボックスと；
を備え、
前記バッテリセルケース群を前記車長方向に沿う縦断面で見たときに、
前記各バッテリセルケースのそれぞれが、略Ｕ字状の断面形状を有し、
前記各バッテリセルケースが、前記車長方向で互いに隣り合うもの同士において、前記各開口の向きが上下逆向きの状態で一方の前記バッテリセルケースの縦壁部と他方の前記バッテリセルケースの縦壁部とが重なり、
互いに重なった前記各縦壁部の各端が前記サイドメンバの内側面に面するように、前記バッテリセル収容ボックスが前記フレーム内に固定配置されている。
【０００７】
上記（１）に記載のバッテリケースの筐体によれば、各バッテリセルを直にバッテリセル収容ボックスの各バッテリ収容部にドライな状態で収容できるので、従来構成において各バッテリセルを個別に収容していた多数のバッテリモジュールケースが不要となる。その結果、各バッテリセルを収容してバッテリケースとした際に、大幅な軽量化が行える。また、互いに隣り合うバッテリセルケース間において互いに重なり合う縦壁が、従来構成におけるクロスメンバの機能を持つ。例えば、衝突に伴う外力がサイドメンバに加わった場合、サイドメンバは、車幅方向に沿って延在する一対の縦壁によって支持される。そのため、サイドメンバが過度に変形して各バッテリセルを加圧することが防げるので、高い衝突強度を発揮できる。
【０００８】
（２）上記（１）に記載のバッテリケースの筐体において、
前記蓋体が、前記各開口を個別に封止するように複数分割されていてもよい。
上記（２）に記載のバッテリケースの筐体の場合、各開口のみに蓋体が設けられ、封止を必要としない箇所への蓋体の配置を省略できるので、より軽量化することができる。
【０００９】
（３）上記（２）に記載のバッテリケースの筐体において、
複数分割された前記蓋体のそれぞれに対し個別に当接する冷却プレートをさらに備えてもよい。
上記（３）に記載のバッテリケースの筐体の場合、各バッテリセルからの発熱を、蓋体を介して冷却プレートに取り込むことができる。ここで、蓋体の無い箇所への冷却プレートの配置を省略できるので、さらに軽量化することができる。
【００１０】
（４）上記（１）～（３）の何れか１項に記載のバッテリケースの筐体において、以下の構成を採用してもよい：
前記バッテリセルケース群を前記縦断面で見たときに、
前記各バッテリセルケースが、ハット頂部と、前記ハット頂部の両側に連なる一対の前記縦壁部と、前記各縦壁部のそれぞれに連なる一対の連結フランジ部と、を有するハット形状を有し、
前記各バッテリセルケースが、前記車長方向で互いに隣り合うもの同士において、一方の前記バッテリセルケースの前記連結フランジ部が他方の前記バッテリセルケースの前記ハット頂部に固定され、他方の前記バッテリセルケースの前記連結フランジ部が一方の前記バッテリセルケースの前記ハット頂部に固定されている。
上記（４）に記載のバッテリケースの筐体の場合、互いに隣り合うバッテリセルケース間において、一対の縦壁部からなる強固な補強を一対のサイドメンバ間に配置できる。また、各バッテリセルケースが蓋体と組み合わさることでハット形状の補強部材内にバッテリセルを収容できるので、様々な方向からの外力に対して高い衝突強度を発揮できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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