本發(fā)明涉及車載用電池組。
背景技術(shù):
因近年來(lái)對(duì)節(jié)能和環(huán)境問(wèn)題的意識(shí)增強(qiáng),混合動(dòng)力車和電動(dòng)車受到了關(guān)注?;旌蟿?dòng)力車和電動(dòng)車中裝載有電池組,從電池組獲得動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。
電池組包括:由多個(gè)單電池構(gòu)成的電池組件;和收納該電池組件的電池箱體。專利文獻(xiàn)1中,公開(kāi)了包括由多個(gè)單電池構(gòu)成的電池組件、和收納該電池組件的電池箱體的電池組。
收納電池組件的電池箱體包括:支承在車寬方向上相鄰的多個(gè)電池組件的第1支承體;和支承在車寬方向和車輛前后方向上配置的多個(gè)電池組件的第2支承體。第1支承體包括分別保持所有電池組件的下部和上部的第1下部支架、第1上部支架。第1下部支架以保持所有電池組件的狀態(tài)載置在電池箱體內(nèi)。通過(guò)將第1上部支架的車寬方向兩邊緣部固定于電池托盤上,而將所有電池組件支承在電池箱體上。第2支承體也與第1支承體同樣將所有電池組件支承在電池箱體上。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2014-022157號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
專利文獻(xiàn)1中記載的電池組,采用了在車寬方向上相鄰的電池組件中,對(duì)于用第一支承體支承電池組件的狀態(tài),通過(guò)在其上表面設(shè)置輔助支架,防止電池組件的各上表面向相互分離的方向彎折的結(jié)構(gòu),但是對(duì)于電池組件的各下表面向相互分離的方向彎折的情況,沒(méi)有充分考慮。能夠考慮下表面的第1下部支架與電池箱體的內(nèi)底面的接觸,考慮破損和噪聲的問(wèn)題。另外,能夠考慮沖擊引起的電池組件或單電池的破損。這樣,存在電池組的強(qiáng)度不充分的問(wèn)題。
用于解決課題的方法
根據(jù)本發(fā)明的第1方式,車載用電池組包括:包括:具有多個(gè)單電池的至少一個(gè)電池組件;箱體,其具有載置電池組件的底板、在底板的周圍立起設(shè)置的側(cè)板、和在立起設(shè)置的側(cè)板的上端與底板相對(duì)地設(shè)置的頂板;支架,其設(shè)置于側(cè)板,用于將箱體固定于車輛側(cè)載置部;和加強(qiáng)部,其設(shè)置于箱體,將施加于頂板的力傳遞到支架。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式,在第1方式的車載用電池組中,沿箱體的長(zhǎng)度方向配置多個(gè)電池組件,加強(qiáng)部,是沿長(zhǎng)度方向與電池組件交替地配置,且包括與頂板連接的第1連接部、和經(jīng)由側(cè)板與支架連接的第2連接部的分隔部件。
根據(jù)本發(fā)明的第3方式,在第2方式的車載用電池組中,側(cè)板具有分離的第1側(cè)板和第2側(cè)板,箱體包括:下部箱體,其具有底板、在底板的周圍立起設(shè)置的第1側(cè)板、和形成于立起設(shè)置的第1側(cè)板的上端的第1凸緣部;和上部箱體,其具有頂板、在頂板的周圍立起設(shè)置的第2側(cè)板、和在立起設(shè)置的第2側(cè)板的上端形成的與第1凸緣部固接的第2凸緣部,第2連接部配置在第1側(cè)板的第1凸緣部附近。
根據(jù)本發(fā)明的第4方式,在第3方式的車載用電池組中,支架是具有固定于第1側(cè)板的第1固定部、和固定于車輛側(cè)載置部的第2固定部的L形支架,車載用電池組包括支承部件,該支承部件拱形地架設(shè)在支架與底板之間,與支架和底板連接,電池組件在支承部件與底板的連接部,經(jīng)由底板與支承部件連接,分隔部件在支承部件與底板的連接部,具有經(jīng)由底板與支承部件連接的第3連接部。
根據(jù)本發(fā)明的第5方式,在第2~4中任一個(gè)方式的車載用電池組中,頂板具有多個(gè)以向箱體外側(cè)或箱體內(nèi)側(cè)隆起的方式變形的變形部,分隔部件的第1連接部與變形部連接。
根據(jù)本發(fā)明的第6方式,在第5方式的車載用電池組中,在變形部的外周面,設(shè)置有從頂板向上方突出的部件。
根據(jù)本發(fā)明的第7方式,在第2方式的車載用電池組中,在各個(gè)分隔部件上,相互隔開(kāi)地設(shè)置有多個(gè)用于固定從電池組件引出的配線的配線固定部。
根據(jù)本發(fā)明的第8方式,在第2方式的車載用電池組中,各個(gè)分隔部件包括阻止從電池組件的單電池的安全閥排出的氣體流入相鄰的電池組件的遮擋部(遮蔽部)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)車載用電池組的強(qiáng)度提高。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的車載用電池組的第1實(shí)施方式的立體圖。
圖2是表示卸下電池組1的上部箱體后的狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示下部箱體2a的圖。
圖4是表示電池組件5對(duì)于箱體2的固定結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5是分隔部件6的立體圖。
圖6是表示分隔部件6對(duì)于箱體2的連接結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖7是沿長(zhǎng)度方向?qū)ο潴w2作截面的圖。
圖8是說(shuō)明分隔部件6作為加強(qiáng)部的功能的圖。
圖9是說(shuō)明分隔部件6的氣體阻擋效果的圖。
圖10是表示在箱體2內(nèi)布設(shè)的線束(電力線、傳感器用配線)的一例的圖。
圖11是表示電池組1的第1變形例的圖。
圖12是表示電池組1的第2變形例的圖。
圖13是對(duì)圖12的電池組1與箱體長(zhǎng)度方向垂直地作截面的情況下的截面圖。
圖14是詳細(xì)表示支架30C的形狀的圖。
圖15是表示本發(fā)明的車載用電池組的第2實(shí)施方式的立體圖。
圖16是表示上部箱體2b的內(nèi)周面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。
圖17是表示第2實(shí)施方式的第1變形例的圖。
圖18是表示第2實(shí)施方式的第2變形例的圖。
圖19是表示由箱狀的下部箱體2a和平板狀的蓋28構(gòu)成的箱體2的立體圖。
圖20是表示形成有加強(qiáng)部16的上部箱體2b和下部箱體2a的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參考附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
-第1實(shí)施方式-
圖1是表示本發(fā)明的車載用電池組的第1實(shí)施方式的立體圖。本實(shí)施方式的車載用電池組(以下稱為電池組)裝載在混合動(dòng)力車和電動(dòng)車等電動(dòng)車輛中。
電池組1包括:收納多個(gè)電池組件(參考后述圖2)等的大致長(zhǎng)方體形狀的箱體(case)2;和用于使該箱體2與設(shè)置于車輛側(cè)的電池組固接部100固接的支架(bracket)30。電池組1的重量經(jīng)由多個(gè)支架30傳遞到電池組固接部100。箱體2具有設(shè)置有多個(gè)支架30的下部箱體(lower case)2a、和固定于其上部的上部箱體(upper case)2b。在上部箱體2b的上表面,設(shè)置有多個(gè)在從車輛側(cè)結(jié)構(gòu)體對(duì)電池組1的上表面施加載荷的情況下承受該載荷的支承部件(例如L字形狀的支架)31。另外,在不會(huì)從車輛側(cè)對(duì)箱體2的上表面施加載荷的狀況的情況下,也可以不設(shè)置支承部件31。
圖2是表示卸下電池組1的上部箱體后的狀態(tài)的立體圖。在下部箱體2a內(nèi),在箱體長(zhǎng)度方向L上配置有多個(gè)電池組件5。圖2所示的例子中,設(shè)置有4個(gè)電池組件5。電池組件5包括多個(gè)單電池50。各單電池50的電池罐上,設(shè)置有電池罐內(nèi)的壓力因過(guò)充電等而達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)、使產(chǎn)生的氣體逃逸的安全閥。另外,在箱體2內(nèi),設(shè)置有多個(gè)用于提高箱體2的機(jī)械強(qiáng)度的分隔部件6。分隔部件6和電池組件5在箱體長(zhǎng)度方向上交替地配置。
圖3是表示下部箱體2a的圖。圖3(a)是從斜上方觀察下部箱體2a的立體圖,圖3(b)是從斜下方觀察下部箱體2a的立體圖。下部箱體2a具有矩形形狀的底板20和4片側(cè)板21、22。進(jìn)而,在側(cè)板21、22的上端,形成有向箱體外側(cè)彎折的凸緣部23。如上所述,在與箱體較短方向正交的2個(gè)側(cè)板22上,分別設(shè)置有多個(gè)用于將電池組1固定于車輛側(cè)的支架30。支架30成L字形狀,具有固定于側(cè)板22的垂直部30a、和固定于電池組固接部100的水平部30b。支架30通過(guò)點(diǎn)焊等焊接固定于側(cè)板22,但也可以使用螺釘?shù)染o固部件固定。
如圖3(b)所示,在下部箱體2a的底板20上,設(shè)置有一對(duì)將設(shè)置于側(cè)板22的支架30與底板20連結(jié)的拱形的下支架(lower bracket)32。其中,本實(shí)施方式中,與設(shè)置于各側(cè)板22的支架30對(duì)應(yīng)地設(shè)置有一對(duì)下支架32,但也可以是使這些下支架32一體形成的一個(gè)拱形下支架。即,也可以采用包括與底板20相對(duì)的平板部分、與設(shè)置于一方的側(cè)板22的多個(gè)支架30連接的彎折部、和與設(shè)置于另一方的側(cè)板22的多個(gè)支架30連接的彎折部的結(jié)構(gòu)。通過(guò)采用這樣的一體結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度提高。下支架32是下部箱體2a的長(zhǎng)度方向上細(xì)長(zhǎng)的支架,一個(gè)下支架32與設(shè)置于單側(cè)的側(cè)板22的多個(gè)支架30連接。支架30和底板20與下支架32通過(guò)點(diǎn)焊等焊接。當(dāng)然,也可以用螺釘?shù)染o固部件固定。
雖然省略了圖示,但在下部箱體2a的底板20上,形成有使多個(gè)用于將電池組件5固定于底板20的螺栓貫通的貫通孔。另一方面,在下支架32的與各貫通孔相對(duì)的位置,分別焊接有與上述螺栓螺合的螺母300。
另一方面,如圖2所示,上部箱體2b具有矩形形狀的頂板24和4片側(cè)板25、26。而且,在側(cè)板25、26的端部,形成有向箱體外側(cè)彎折的凸緣部27。上部箱體2b對(duì)于下部箱體2a起到蓋的作用,通過(guò)這樣采用箱狀結(jié)構(gòu),與平板狀的蓋相比可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度提高。進(jìn)而,通過(guò)設(shè)置凸緣部27,可以實(shí)現(xiàn)剛性的進(jìn)一步提高。另外,關(guān)于下部箱體2a的凸緣部23,也同樣可以實(shí)現(xiàn)剛性提高。另外,也可以使下部箱體2a的凸緣部23向箱體內(nèi)側(cè)彎折地形成。通過(guò)采用這樣的凸緣部23,能夠構(gòu)成為凸緣部23、27不從箱體側(cè)面突出。
在頂板24上,通過(guò)拉深加工等形成有多個(gè)加工為向外側(cè)凸?fàn)畹刈冃蔚穆∑鸩?40。隆起部240的頂部成平面狀,上述支承部件31通過(guò)點(diǎn)焊固定于其頂部。如后所述,各隆起部240的箱體長(zhǎng)度方向位置與分隔部件6的位置大致一致。
(電池組件5的固定結(jié)構(gòu))
圖4是表示電池組件5對(duì)于箱體2的固定結(jié)構(gòu)的圖,是對(duì)電池組1與箱體長(zhǎng)度方向垂直地作截面的截面圖。電池組件5包括收納多個(gè)單電池50的組件箱體51。如圖4所示,在組件箱體51中,分3層收納有合計(jì)14個(gè)單電池50。
在組件箱體51的四角(參考圖2),分別設(shè)置有柱狀的螺栓貫通部510。收納于箱體2的電池組件5,利用螺栓301和螺母300固定于箱體2和下支架32。螺栓貫通部510的上端比組件箱體51的上表面向上方突出,并且,螺栓貫通部510的下端比組件箱體51的下表面向下方突出。因此,通過(guò)用螺栓301進(jìn)行螺栓緊固,組件箱體51的螺栓貫通部510被夾持在上部箱體2b的頂板24與下支架32之間。除了螺栓貫通部510以外,在組件箱體51與底板20和頂板24之間形成有間隙。通過(guò)這樣的固定結(jié)構(gòu),多個(gè)電池組件5如圖2所示地沿箱體2的長(zhǎng)度方向隔開(kāi)規(guī)定間隔地被固定。
[關(guān)于提高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的說(shuō)明]
下部箱體2a和上部箱體2b由金屬薄板形成,通過(guò)對(duì)薄板進(jìn)行沖壓加工,使其成為如圖2、3所示的具有凸緣部23、27的箱狀。如圖4所示,作為重物的電池組件5利用螺栓301固定于頂板24和底板20,所以如果只有箱體2(下部箱體2a和上部箱體2b)則在強(qiáng)度上是不充分的。特別是車載用電池組的情況下,伴隨車輛行駛會(huì)施加振動(dòng)和沖擊,所以存在箱體2因作為重物的電池組件5振動(dòng)而變形的風(fēng)險(xiǎn)。
本實(shí)施方式中,設(shè)置有拱形的下支架32,所以電池組件5的重量經(jīng)由底板20傳遞到下支架32,進(jìn)而,從下支架32傳遞到支架30。因此,電池組1的機(jī)械強(qiáng)度提高。進(jìn)而,使上部箱體2b與下部箱體2a同樣地成為具有側(cè)板25、26的箱狀,在頂板24上設(shè)置隆起部240,并且在側(cè)板25、26上設(shè)置凸緣部27,由此實(shí)現(xiàn)了上部箱體2b的強(qiáng)度提高。
進(jìn)而,本實(shí)施方式中,通過(guò)設(shè)置以下說(shuō)明的分隔部件6作為箱體2的加強(qiáng)部,格外提高了對(duì)于自重和外力的強(qiáng)度。圖5是分隔部件6的立體圖。分隔部件6包括:與上部箱體2b連接的連接部61、與下部箱體2a的側(cè)板22連接的連接部62a、62b,和與下部箱體2a的底板20連接的連接部63a、63b。各連接部61、62a、62b、63a、63b通過(guò)使分隔部件6彎折為L(zhǎng)字形狀而形成。用于螺栓緊固于上部箱體2b的螺母610通過(guò)焊接等固定于連接部61。同樣,在連接部62a、62b上也設(shè)置有螺栓緊固用的螺母610。
另外,分隔部件6由金屬板形成,為了提高分隔部件6自身的剛性而施加了線狀的拉深加工。以下,將施加了拉深加工的部分稱為拉深結(jié)構(gòu)線601~609。在分隔部件6上,設(shè)置有使連接部61與連接部62a、62b連接的拉深結(jié)構(gòu)線601、602,使連接部61與連接部63a、63b連接的拉深結(jié)構(gòu)線603、604,使連接部62a與連接部63a連接的拉深結(jié)構(gòu)線605,使連接部62b與連接部63b連接的拉深結(jié)構(gòu)線606,以及其他拉深結(jié)構(gòu)線607、608、609。
如后所述,分隔部件6也具有防止從單電池50的安全閥噴出的氣體對(duì)相鄰的電池組件5噴出的功能。因此,在分隔部件6上不僅設(shè)置有使連接部之間連接的金屬板區(qū)域,也設(shè)置有金屬板區(qū)域6A、6B、6C,以可靠地用分隔部件6阻擋氣體。上述拉深結(jié)構(gòu)線607是為了提高金屬板區(qū)域6A的剛性而設(shè)置的,同樣,拉深結(jié)構(gòu)線608、609是為了提高形成它們的金屬板區(qū)域6B、6C的剛性而設(shè)置的。另外,在分隔部件6上,設(shè)置有多個(gè)用于安裝捆扎電池組件5的配線的線束夾的貫通孔611。另外,在金屬板區(qū)域6A中,形成有用于固定線束的固定部64。
圖6是表示分隔部件6對(duì)于箱體2的連接結(jié)構(gòu)的截面圖,是與箱體2的長(zhǎng)度方向垂直地作截面的圖。下部箱體2a與上部箱體2b通過(guò)將彼此的凸緣部23、27用螺栓緊固而一體化。另外,對(duì)于一體化后的箱體2,分隔部件6與箱體2的頂板24、底板20和左右的側(cè)板22連接。分隔部件6的箱體長(zhǎng)度方向上的位置與支架30的固定位置大致一致。
如上所述,形成于頂板24的隆起部240的箱體長(zhǎng)度方向位置,與支架30的固定位置大致一致,L字形狀的支承部件31通過(guò)點(diǎn)焊固定于隆起部240的外周面一側(cè)。連接部61用螺栓固定于該隆起部240的內(nèi)周面一側(cè)。結(jié)果,分隔部件6的連接部61、頂板24和支承部件31一并地被螺栓緊固。螺栓固定使用設(shè)置于連接部61的螺母610。
同樣,圖示右側(cè)的連接部62b用螺栓固定于下部箱體2a的側(cè)板22。因?yàn)榉指舨考?的箱體長(zhǎng)度方向的位置與支架30的位置大致一致,所以連接部62b、側(cè)板22和支架30一并地被螺栓固定。螺栓固定使用設(shè)置于連接部62b的螺母610。關(guān)于圖示左側(cè)的連接部62a,也與連接部62b的情況同樣,連接部62a、側(cè)板22和支架30一并地被螺栓固定。
另一方面,連接部63a、63b、底板20和下支架32用螺栓320和螺母(未圖示)相互連接。螺栓320的頭部與下支架32焊接,將螺母緊固于貫通連接部63a、63b、底板20和下支架32且突出到箱體內(nèi)的軸上。另外,也可以通過(guò)點(diǎn)焊等將連接部63a、63b、底板20與下支架32一并焊接,以代替螺栓緊固。
圖7是對(duì)箱體2沿長(zhǎng)度方向作截面的圖。5個(gè)支承部件31中,圖示左端的支承部件31固定于在上部箱體2b中強(qiáng)度較高的頂板邊緣部(強(qiáng)度因彎折而提高的區(qū)域)處形成的隆起部240(參考圖1)。但是,該隆起部240上未設(shè)置分隔部件6。剩余的4個(gè)支承部件31如上所述地固定于頂板24的隆起部240(參考圖1),并且也與分隔部件6的連接部61連接。
這樣,支承部件31、分隔部件6在箱體2的上下方向上并列地配置。因此,作用于支承部件31的上下方向的力經(jīng)由分隔部件6傳遞到設(shè)置于下部箱體2a的底板20的背面?zhèn)鹊南轮Ъ?2,進(jìn)而從下支架32傳遞到支架30。
電池組件5配置在這些分隔部件6之間,在分隔部件6附近,螺栓貫通部510用螺栓固定于頂板24和底板20。各電池組件5的重量分別經(jīng)由相鄰的分隔部件6傳遞到下支架32和支架30。即,電池組件5的總重量分散地傳遞到支架30。相反,車輛側(cè)的振動(dòng)或沖擊等產(chǎn)生的來(lái)自支架30的力,經(jīng)由分隔部件6和下支架32,分散地作用于箱體2整體。
(分隔部件6的效果)
圖8是說(shuō)明分隔部件6作為加強(qiáng)部的功能的圖。圖5所示的形成于分隔部件6的拉深結(jié)構(gòu)線601~609是分隔部件6中強(qiáng)度高的部分。而且,將連接部之間連接的拉深結(jié)構(gòu)線601、602、604、605、606以大致成為桁架(truss)結(jié)構(gòu)的方式形成。符號(hào)A1~A4示出了分隔部件6與箱體2的連結(jié)部。
用符號(hào)A1表示的連結(jié)部是支架30與下支架32的連結(jié)部。用符號(hào)A2表示的連結(jié)部是下支架32與分隔部件6的連接部63a或63b的連結(jié)部。用符號(hào)A3表示的連結(jié)部是分隔部件6的連接部61與隆起部240和支承部件31的連結(jié)部。另外,用符號(hào)A4表示的連結(jié)部中,包括支架30與分隔部件6的連接部62a或62b的連結(jié)部、和被螺栓緊固的凸緣部23、27。其中,因?yàn)樵谙潴w2中,凸緣部23、27的部分剛性提高,所以優(yōu)選連接部62a、62b的位置設(shè)置于凸緣部23、27的附近。
在連結(jié)部A1~A4采用了用于提高箱體2的強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。在連結(jié)部A3,通過(guò)設(shè)置上述隆起部240實(shí)現(xiàn)了上部箱體2b的強(qiáng)度提高。另外,箱體2的下部箱體2a和上部箱體2b分別成具有側(cè)板的箱狀,通過(guò)將各側(cè)板上形成的凸緣部23、27用螺栓緊固,實(shí)現(xiàn)了箱體2整體上的剛性提高(連結(jié)部A4)。支架30是如上所述在車輛側(cè)的電池組固接部100(參考圖1)上固定箱體2的部件,為了獲得充分的保持強(qiáng)度而使用了金屬的厚板。在將支架30固定于下部箱體2a上的情況下,優(yōu)選與剛性高的凸緣部23、27或其附近連接(連結(jié)部A4)。另外,設(shè)置于支架30與下部箱體2a的底板20之間的拱形的下支架32,也是作為用于提高箱體2的強(qiáng)度的部件而設(shè)置的(連結(jié)部A1、A2)。
圖8中,虛線示出了分隔部件6自身的強(qiáng)度傳遞路徑的概要。對(duì)分隔部件6施加外力時(shí),以內(nèi)力的方式在分隔部件6的內(nèi)部傳遞,使外力向其他連結(jié)部傳遞。該內(nèi)力的傳遞路徑是強(qiáng)度傳遞路徑。內(nèi)力經(jīng)過(guò)剛性高的部分傳遞,所以在分隔部件6中,能夠視為沿各拉深結(jié)構(gòu)線601~606傳遞,成為大致如虛線所示的強(qiáng)度傳遞路徑。二點(diǎn)劃線合成了對(duì)連結(jié)部A3施加外力的情況下的強(qiáng)度傳遞路徑(虛線)。另外,實(shí)線示出了支架30單獨(dú)和下支架32單獨(dú)的強(qiáng)度傳遞路徑。
如上所述,支承部件31固定于提高頂板24的強(qiáng)度的部位即隆起部240。隆起部240與分隔部件6連接,支承部件31在連結(jié)部A3與分隔部件6的連接部61連結(jié)。因此,對(duì)支承部件31施加外力的情況下,該力經(jīng)由大致桁架結(jié)構(gòu)的拉深結(jié)構(gòu)線傳遞到底板部分的連結(jié)部A2和側(cè)板部分的連結(jié)部A4。進(jìn)而,傳遞的力經(jīng)由作為強(qiáng)度部件的支架30和下支架32傳遞到車輛側(cè)(電池組固接部100)。而且,因?yàn)槭惯@樣的分隔部件6在箱體長(zhǎng)度方向上與電池組件5交替地配置,所以外力分散至多個(gè)分隔部件6傳遞到支架30。結(jié)果,能夠提高對(duì)于箱體2的外力的強(qiáng)度,能夠防止外力對(duì)電池組件5的收納單電池50的部分的影響。
這樣,分隔部件6在連結(jié)部A2、A3和A4與強(qiáng)度高的部件(支架30和下部箱體2a)連接。因此,即使在外力經(jīng)由支承部件31和支架30作用于箱體2的情況下,也能夠抑制由薄金屬板形成的箱體2的變形。
另外,下支架32在連結(jié)部A1與支架30連結(jié),所以電池組件5的重量經(jīng)由分隔部件6和連結(jié)部A4傳遞到支架30,并且經(jīng)由底板20、下支架32和連結(jié)部A1傳遞到支架30。這樣,重量分散地傳遞到支架30,因此可以減輕對(duì)底板20和下支架32和側(cè)板22施加的負(fù)荷。進(jìn)而,力因分隔部件6和下支架32在長(zhǎng)度方向上分散,所以關(guān)于箱體長(zhǎng)度方向的強(qiáng)度也提高。
(分隔部件6的氣體阻擋效果)
圖9是說(shuō)明分隔部件6的氣體阻擋效果的圖。如上所述,分隔部件6也具有防止從單電池50的安全閥噴出的氣體對(duì)相鄰的電池組件5噴出的功能。單電池50的安全閥設(shè)置于從組件箱體51露出的面上。因此,氣體如箭頭G所示地向相鄰的電池組件5噴出。但是,在分隔部件6上,不僅設(shè)置有實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度傳遞路徑的作用的拉深結(jié)構(gòu)線601~606的部分,還在它們之間設(shè)置有金屬板區(qū)域6A、6B、6C,所以能夠防止噴出的氣體吹到相鄰的電池組件5上。
(分隔部件6的線束(harness)安裝功能)
圖10示出了在箱體2內(nèi)布設(shè)的線束(電力線、傳感器用配線)的一例。圖10中,線束H1、H2、H3示出了不同系統(tǒng)的線束。它們?yōu)榱吮苊庠肼暤认嗷ジ缮娑嗷シ蛛x地配置。本實(shí)施方式中沿著箱體長(zhǎng)度方向設(shè)置分隔部件6,在各分隔部件6上,如圖5所示,形成有用于固定線束H1、H2、H3的貫通孔611和固定部64。
在圖10所示的例子中,通過(guò)設(shè)置于分隔部件6的連接部62a的貫通孔611(參考圖5)中固定線束夾(harness clip),將線束H1固定于連接部62a的部分。另外,線束H2被線束夾固定于固定部64。圖10中不可見(jiàn),但線束H3被固定于設(shè)置于與連接部62a相反一側(cè)的連接部62b(參考圖5)。在符號(hào)J1、J2所示的部分,線束也被固定于分隔部件6。這樣,通過(guò)使用分隔部件6,能夠?qū)⒕€束H1~H3固定于適當(dāng)?shù)呐渲谩R虼?,即使?duì)電池組1施加車輛振動(dòng),也能夠防止振動(dòng)引起的線束H1~H3的錯(cuò)位。其中,本實(shí)施方式中,使箱體2在上下方向的中間位置分割為下部箱體2a和上部箱體2b,所以對(duì)線束配線時(shí)的作業(yè)性提高。
(第1變形例)
圖11是表示上述電池組1的第1變形例的圖。圖1所示的電池組1中,與各個(gè)分隔部件6對(duì)應(yīng)地配置支架30,所以支架30的數(shù)量需要至少在分隔部件6的個(gè)數(shù)的2倍以上。另一方面,變形例1的電池組1中,在各側(cè)板22上設(shè)置圖11所示的支架30A、30B。關(guān)于其他結(jié)構(gòu),與圖1中示出的電池組1相同。
圖11中未圖示,但分隔部件6是與從箱體長(zhǎng)度方向的跟前側(cè)向里側(cè)的直到第4個(gè)的4個(gè)隆起部240對(duì)應(yīng)地設(shè)置的。支架30A在側(cè)板22的部分,與配置在跟前側(cè)的2個(gè)分隔部件6的連接部62b(參考圖6)用螺栓緊固。符號(hào)302示出了用于與分隔部件6固接的螺栓。另一方面,支架30B的情況下,與配置在里側(cè)的2個(gè)分隔部件6的連接部62用螺栓緊固。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),能夠削減支架30的數(shù)量。另外,在車輛側(cè)的電池組固接部100的結(jié)構(gòu)中,單側(cè)只存在2處緊固部位的情況下,可以使用圖11所示的支架30A、30B。
(第2變形例)
圖12~14是表示電池組1的第2變形例的圖。圖12是電池組1的外觀立體圖。圖13是對(duì)電池組1與箱體長(zhǎng)度方向垂直地作截面的情況下的截面圖。圖13的電池組1除了支架30C與支架30不同以外,具有與圖1中示出的電池組1相同的結(jié)構(gòu)。
第2變形例中的電池組1與電池組固接部100的緊固結(jié)構(gòu)是圖13所示的結(jié)構(gòu),將箱體2的凸緣部23、27的部分緊固于電池組固接部100。因此,第2變形例中的支架30C能夠視為是使上述支架30與下支架32一體化而得到的,具有與箱體2的底板20連接的連接區(qū)域303、與箱體2的側(cè)板22連接的連接區(qū)域304、和用螺栓緊固于電池組固接部100的連接區(qū)域305(也參考圖12)。
圖14(a)是從圖12的D方向觀察支架30C的向視圖,圖14(b)是圖14(a)的E-E截面圖。用符號(hào)F表示的部分是因拉深加工而向外側(cè)突出的凸部,凸部F跨連接區(qū)域303~305形成。即,通過(guò)形成多個(gè)這樣的凸部F,提高了支架30C自身的剛性。分隔部件6的連接部63a、63b(參考圖5)與連結(jié)區(qū)域303的非凸部F的部分連結(jié)。另外,箱體2的凸緣部23、27與連接區(qū)域305的非凸部F的部分用螺栓緊固。
在連接區(qū)域的凸部F形成有貫通孔306,圖13的螺栓307以貫通該貫通孔306的方式緊固于電池組固接部100。在圖14(a)所示的非凸部F的部分形成的貫通孔308是用于用圖12的螺栓321將分隔部件6的連接部62a、62b與側(cè)板22和支架30C螺栓連接的貫通孔。在連接區(qū)域303的凸部F的附近,固定有螺母300。其與圖4所示的螺母300同樣,在對(duì)電池組件5螺栓固定時(shí)使用。
其中,上述實(shí)施方式中,使下部箱體2a和上部箱體2b雙方成具有側(cè)板的箱狀。但是,箱體2的形狀不限于這樣的形狀,也可以如圖19所示,采用在箱狀的下部箱體2a上設(shè)置平板狀的蓋28的結(jié)構(gòu)。該情況下,從強(qiáng)度而言,優(yōu)選支架30與下部箱體2a的連接部延伸至下部箱體2a和蓋28的凸緣固接部K附近(或者以支架30的上端與下部箱體2a的凸緣部相接的方式)。
—第2實(shí)施方式-
圖15是表示本發(fā)明的電池組的第2實(shí)施方式的圖。在上述第1實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)箱體2的強(qiáng)度提高,與電池組件5交替地配置了分隔部件6。在以下說(shuō)明的第2實(shí)施方式中,如圖15所示,在上部箱體2b上通過(guò)拉深加工等設(shè)置有加強(qiáng)部16,以代替設(shè)置分隔部件6。該加強(qiáng)部16設(shè)置于與圖1所示的電池組1中的隆起部240同樣的位置,接近電池組件5的固定位置。
另外,在各加強(qiáng)部16的上表面固定有支承部件31。支承部件31對(duì)于加強(qiáng)部16的固定方法,與圖1的支承部件31對(duì)于隆起部240的固定方法相同。
圖16是表示上部箱體2b的內(nèi)周面?zhèn)鹊牧Ⅲw圖。加強(qiáng)部16跨頂板24和兩側(cè)板26地形成,加強(qiáng)部16的兩端到達(dá)凸緣部27。這樣,加強(qiáng)部16與作為其他加固部位的凸緣部27連接。即,在外力作用于設(shè)置于加強(qiáng)部16的上部的支承部件31的情況下,該外力經(jīng)由加強(qiáng)部16傳遞到凸緣部27。設(shè)置于下部箱體2a的支架30的上端,到達(dá)下部箱體2a的凸緣部23或其附近。因此,從加強(qiáng)部傳遞到凸緣部27的力,經(jīng)由凸緣部23傳遞到支架30。這樣,與第1實(shí)施方式的分隔部件6的情況同樣,對(duì)支承部件31施加的外力經(jīng)由強(qiáng)度高的區(qū)域即加強(qiáng)部16和凸緣部23、27傳遞到支架30。結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)箱體2的強(qiáng)度提高。另外,因?yàn)椴淮嬖诜指舨考?這樣夾在電池組件5之間的部分,所以易于進(jìn)行電池組件5對(duì)于下部箱體2a的組裝作業(yè)。
其中,在圖15、16所示的例子中,在箱體外側(cè)形成有凸出的加強(qiáng)部16,但也可以向箱體內(nèi)側(cè)凸出地形成,可以實(shí)現(xiàn)同樣的作用效果。
另外,通過(guò)不僅在上部箱體2b上,如圖20所示也在下部箱體2a上形成同樣的加強(qiáng)部16,能夠?qū)崿F(xiàn)箱體2的進(jìn)一步的強(qiáng)度提高。該情況下,優(yōu)選使上部箱體2b的加強(qiáng)部16與下部箱體2a的加強(qiáng)部16以上下方向相連的方式一致。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),由上部箱體2b的加強(qiáng)部16的部分傳遞的力易于傳遞到下部箱體2a的加強(qiáng)部16,進(jìn)而從下部箱體2a的加強(qiáng)部16傳遞到支架30。
當(dāng)然,因?yàn)樯喜肯潴w2b的加強(qiáng)部16與凸緣部27連接,下部箱體2a的加強(qiáng)部16與凸緣部23連接,所以即使上部箱體2b的加強(qiáng)部16的位置與下部箱體2a的加強(qiáng)部16的位置偏離,力也可以經(jīng)由凸緣部23、27從上側(cè)的加強(qiáng)部16傳遞到下側(cè)的加強(qiáng)部16。
(第1變形例)
圖17是表示第2實(shí)施方式的第1變形例的圖。圖15、16所示的第2實(shí)施方式中,在上部箱體2b上通過(guò)拉深加工形成有槽狀的加強(qiáng)部16。另一方面,在圖17所示的第1變形例中,用另外的部件形成施加了拉深加工的梁狀的加強(qiáng)部16B,通過(guò)點(diǎn)焊等將該加強(qiáng)部16B固定于上部箱體2b的內(nèi)周面?zhèn)?。各加?qiáng)部16B與加強(qiáng)部16的情況同樣地配置在電池組件5與電池組件5之間。
用符號(hào)160表示的部分是通過(guò)拉深加工形成的凸部,該凸部160與加強(qiáng)部16的情況同樣地,跨頂板24和兩側(cè)板26形成,加強(qiáng)部16B的兩端到達(dá)凸緣部27。與圖15的情況不同,固定加強(qiáng)部16B的部分的頂板24的外周面?zhèn)仁瞧矫鏍畹?,支承部?1與固定加強(qiáng)部16B的部分連接。在該變形例1中,加強(qiáng)部16B也實(shí)現(xiàn)與上述加強(qiáng)部16同樣的作用效果。另外,也可以在上部箱體2b和下部箱體2a雙方設(shè)置加強(qiáng)部16B。
(第2變形例)
圖18是表示第2實(shí)施方式的第2變形例的圖。在上述第1變形例中,如圖17所示在上部箱體2b的內(nèi)周面設(shè)置形成有凸部160的梁狀的加強(qiáng)部16B。另一方面,在圖18所示的第2變形例中,梁狀的加強(qiáng)部16C的截面形狀成L字形狀,從一方的側(cè)板26的凸緣部27到達(dá)另一方的側(cè)板26的凸緣部27,所以第2變形例的加強(qiáng)部16C也與加強(qiáng)部16B同樣地具有對(duì)箱體2加固的效果。另外,也可以在上部箱體2b和下部箱體2a雙方設(shè)置加強(qiáng)部16C。
如以上所說(shuō)明,本實(shí)施方式的電池組1例如如圖1、15、19等(也參考圖2、3、7、8、11、12、16)所示,包括:箱體2,其具有載置至少一個(gè)電池組件的底板20、在底板20的周圍立起設(shè)置的側(cè)板21、22、和在側(cè)板21、22的上端以與底板20相對(duì)的方式設(shè)置的頂板24(或蓋28);設(shè)置于側(cè)板22的、將箱體2固定于作為車輛側(cè)固定部的電池組固接部100的支架30;和使對(duì)箱體2施加的力傳遞到支架30的分隔部件6或加強(qiáng)部16。
通過(guò)設(shè)置這樣的加強(qiáng)部16或分隔部件6,對(duì)箱體2施加的力(因箱體2的重量和來(lái)自外部的負(fù)荷而產(chǎn)生的力)經(jīng)由加強(qiáng)部16或分隔部件6傳遞到支架30,進(jìn)而從支架30傳遞到電池組固接部100。即,支承箱體2的支架30,與箱體2的強(qiáng)度高的部分(加強(qiáng)部16或分隔部件6)連接。結(jié)果,能夠提高箱體2的強(qiáng)度。
在箱體2上設(shè)置圖17所示的加強(qiáng)部16B、或圖18所示的加強(qiáng)部16C這樣的梁狀部件,以代替加強(qiáng)部16或分隔部件6的情況下,也可以發(fā)揮與加強(qiáng)部16同樣的作用效果。
進(jìn)而,在沿箱體2的長(zhǎng)度方向配置多個(gè)電池組件5的結(jié)構(gòu)中,分隔部件6沿箱體2的長(zhǎng)度方向與電池組件5交替地配置,如圖5、6所示,包括:與頂板24連接的連接部61;和經(jīng)由側(cè)板22與支架30連接的連接部62a、62b。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu),例如,外力作用于頂板24的情況下,力在分隔部件6內(nèi)傳遞,從連接部62a、62b經(jīng)由側(cè)板22傳遞到支架30。因此,能夠抑制外力對(duì)由薄金屬板等形成的箱體2的影響。
另外,優(yōu)選如圖1~3所示,使箱體2由下部箱體2a和上部箱體2b構(gòu)成,在下部箱體2a上設(shè)置有底板20、在底板20的周圍立起設(shè)置的側(cè)板21、22和形成于側(cè)板21、22的邊緣的凸緣部23,在上部箱體2b上設(shè)置有頂板24、在頂板24的周圍立起設(shè)置的側(cè)板25、26和形成于側(cè)板25、26的邊緣的與凸緣部23固接的凸緣部27。通過(guò)將箱體2分割為2部分,在它們的固接部形成凸緣部23、27,能夠提高箱體2自身的剛性。
進(jìn)而,在箱體2上,以在L字形狀的支架30的垂直部30a與底板20之間拱形地架設(shè)的方式,設(shè)置有作為支承部的下支架32。電池組件50經(jīng)由底板20與下支架32連接。同樣,分隔部件6的連接部63a、63b經(jīng)由底板20與下支架32連接。因?yàn)殡姵亟M件5經(jīng)由底板20與下支架32連接,所以電池組件5的重量經(jīng)由下支架32傳遞到支架30。另外,經(jīng)由分隔部件6傳遞的力,經(jīng)由下支架32傳遞到支架30。結(jié)果,底板20的強(qiáng)度提高。
進(jìn)而,在頂板24上例如如圖1所示,設(shè)置多個(gè)通過(guò)拉深加工等而以隆起的方式變形的隆起部240作為變形部,由此能夠提高頂板24自身的強(qiáng)度。而且,通過(guò)使該變形部與分隔部件6的連接部61連接,能夠抑制頂板24因外力等而變形。變形部在圖1的隆起部240的情況下向箱體外側(cè)隆起,但也可以向箱體內(nèi)側(cè)隆起。
通過(guò)在變形部(隆起部240)的外周面設(shè)置從頂板24向上方突出的支承部件31,能夠防止外力施加于未連接分隔部件6的頂板部分。另外,施加于支承部件31的力,經(jīng)由隆起部240、分隔部件6和下支架32傳遞到支架30。
也可以在各個(gè)分隔部件6上,例如如圖5、10所示,設(shè)置貫通孔611和固定部64,作為固定從電池組件5引出的配線(圖10的線束H1~H3等)用的配線固定部。通過(guò)使用它們,能夠如圖10所示地使線束H1~H3分離地固定。另外,也可以在各個(gè)分隔部件6上,設(shè)置金屬板區(qū)域6A、6B、6C,作為阻止從單電池50的安全閥排出的氣體流入相鄰的電池組件5的遮擋部。
上述各實(shí)施方式可以分別單獨(dú)使用,也可以組合使用。這是因?yàn)楦鲗?shí)施方式的效果能夠單獨(dú)或協(xié)同實(shí)現(xiàn)。另外,只要不損害本發(fā)明的特征,本發(fā)明就不限定于上述實(shí)施方式。
附圖標(biāo)記的說(shuō)明
1…電池組
2…箱體
2a…下部箱體
2b…上部箱體
5…電池組件
6…分隔部件
6A、6B、6C…金屬板區(qū)域
16、16B、16C…加強(qiáng)部
20…底板
21、22、25、26…側(cè)板
23、27…凸緣部
24…頂板
28…蓋
30、30A~30C…支架
31…支承部件
32…下支架
50…單電池
61、62a、62b、63a、63b…連接部
64…固定部
100…電池組固接部
611…貫通孔
240…隆起部
601~609…拉深結(jié)構(gòu)線
A1~A4…連結(jié)部
H1~H3…線束。