車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛，其目的在于，在抑制零件數(shù)量增加的前提下保護(hù)蓄電池免受車輛碰撞的影響。該車輛搭載有蓄電池，其特征在于，上述蓄電池包括電池組和保持構(gòu)件，上述電池組具有多個單電池，單電池在圓筒形狀的殼體內(nèi)容納有電解液和發(fā)電元件；上述保持構(gòu)件自徑向保持各上述單電池；在自車輛的高度方向觀察時，上述電池組位于比上述保持構(gòu)件的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域。各單電池可以沿著車輛的高度方向配置。保持構(gòu)件可以是容許單電池間的熱交換的散熱板。
【專利說明】車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及搭載有蓄電池的車輛，特別是涉及保護(hù)蓄電池免受車輛碰撞的影響的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電動汽車、混合動力車等電動車輛上搭載有使車輛行駛的馬達(dá)，馬達(dá)由自蓄電池供給來的電力所驅(qū)動。專利文獻(xiàn)I公開了搭載有由多個圓筒型形狀的電池單體構(gòu)成的蓄電池的車輛。電池單體以使其軸向朝向車寬方向的狀態(tài)配置。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 - 050803號公報(bào)(參照圖4等)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，在上述結(jié)構(gòu)中，需要用于在車輛碰撞時保護(hù)蓄電池的加強(qiáng)構(gòu)件等，因此零件數(shù)量增多。
[0008]因此，本發(fā)明其目的在于，在抑制零件數(shù)量增多的前提下保護(hù)蓄電池免受車輛碰撞的影響。
[0009]用于解決課題的方案
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的車輛為:(1) 一種車輛，其搭載有蓄電池，其特征在于，上述蓄電池包括電池組和保持構(gòu)件，上述電池組具有多個單電池，單電池在圓筒形狀的殼體內(nèi)容納有電解液和發(fā)電元件；上述保持構(gòu)件自徑向保持各上述單電池；在自車輛的高度方向觀察時，上述電池組位于比上述保持構(gòu)件的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域。
[0011](2)在上述(I)的結(jié)構(gòu)中，各上述單電池可以以使與上述徑向正交的軸向成為車輛的高度方向的朝向配置。
[0012](3)在上述⑵的結(jié)構(gòu)中，上述保持構(gòu)件可以是容許上述單電池間的熱交換的的散熱板。根據(jù)(3)的結(jié)構(gòu)，能夠抑制單電池間的溫度不均。
[0013](4)在上述(3)的結(jié)構(gòu)中，可以采用如下結(jié)構(gòu):上述散熱板具有在自車輛的高度方向觀察時沿車寬方向延伸的第I緣部和與車寬方向正交而沿車輛的前后方向延伸的第2緣部。
[0014](5)在上述(3)的結(jié)構(gòu)中，在車輛的高度方向上，上述單電池的正極位于上側(cè)，上述單電池的負(fù)極位于下側(cè)。根據(jù)(5)的結(jié)構(gòu)，能夠抑制電解液透到殼體的外部。由此，能抑制各單電池的壽命變短。
[0015](6)在上述(3)的結(jié)構(gòu)中，該車輛可以具有容納上述蓄電池的蓄電池殼體；上述散熱板以與上述蓄電池殼體接觸的狀態(tài)固定于該蓄電池殼體。根據(jù)(6)的結(jié)構(gòu)，能借助散熱板使電池組的熱量向蓄電池殼體擴(kuò)散。由此，能更有效地抑制電池組的溫度上升。
[0016](7)上述(3)所述的蓄電池可以搭載于車輛的行李箱。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠在抑制零件數(shù)量增多的前提下保護(hù)蓄電池免受車輛碰撞的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是自車寬方向觀察時的車輛的外觀圖。
[0020]圖2是蓄電池的立體圖。
[0021 ]圖3是蓄電池的俯視圖。
[0022]圖4是單電池的一部分的剖視圖。
[0023]圖5是變形例I的蓄電池的剖視圖。
[0024]圖6是變形例2的蓄電池的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1是自車寬方向觀察時的車輛的外觀圖，蓄電池由剖面線以透視狀態(tài)圖示。圖2是蓄電池的立體圖，對于蓄電池殼體僅圖示了一部分。圖3是車輛的概略俯視圖，以省略蓄電池殼體的方式進(jìn)行了圖示。在上述圖中，附圖標(biāo)記H為車輛的高度方向，附圖標(biāo)記W為車寬方向，附圖標(biāo)記L為與車寬方向W正交的車輛的前進(jìn)方向。車輛I可以是具有利用蓄電池10的的輸出來驅(qū)動車輛行駛用馬達(dá)的動力機(jī)構(gòu)的混合動力車、電動汽車。其中，蓄電池10可以是為搭載于車輛I上的輔機(jī)負(fù)荷供給工作電力的輔機(jī)蓄電池。在該情況下，車輛I也可以是混合動力車、電動汽車以外的車輛(例如，作為動力機(jī)構(gòu)僅具有內(nèi)燃機(jī)的汽車)。
[0026]蓄電池10可以配置于行李箱LR處。行李箱LR是指形成于車輛I的后座的車輛后方的行李艙。在此，當(dāng)車輛I自車寬方向W、車輛前進(jìn)方向L或車輛后退方向(以下，存在將車輛前進(jìn)方向L及車輛后退方向統(tǒng)稱為車輛前后方向的情況)受到?jīng)_擊時，蓄電池10可能會與變形了的車架等抵接而受到負(fù)荷。蓄電池10通過具有下述結(jié)構(gòu)能夠在碰撞時受到保護(hù)。
[0027]參照圖2及圖3，蓄電池10包括電池組21和保持電池組21的保持板22 (相當(dāng)于保持構(gòu)件)。電池組21包括多個單電池30。圖4是單電池的一部分的剖視圖，僅圖示了正極和負(fù)極的附近。參照圖4，單電池30包括殼體31、正極端子32、負(fù)極端子33、發(fā)電元件37及電解液。殼體31形成為圓筒形狀。發(fā)電元件37包括片狀的正極體、片狀的負(fù)極體以及配置于正極體和負(fù)極體之間的隔膜，以繞著單電池30的軸向卷繞的狀態(tài)容納在殼體31的內(nèi)部。
[0028]電解液容納于殼體31的內(nèi)部，一部分含浸于隔膜中，余下的積存在殼體31的底部。積存在殼體31的底部的電解液稱為自由電解液。
[0029]正極端子32形成為在車輛的高度方向H上凸出的形狀，其外緣部在車輛的高度方向H上與閥體34相接觸。閥體34形成為平板形狀。
[0030]封口板35形成為朝向與車輛的高度方向H相反的方向凸出的形狀，其外緣部夾著正極端子32的外緣及閥體34的外緣。封口板35配置于堵塞殼體31的開口部的位置，在封口板35和殼體31之間配置有墊片36。由此，單電池30的內(nèi)部成為密閉狀態(tài)。
[0031]封口板35具有貫通形狀的氣體通路35a，正極端子32具有貫通形狀的排出口32a。封口板35和發(fā)電元件37借助導(dǎo)線38相連接。發(fā)電元件37所產(chǎn)生的電力借助導(dǎo)線38、封口板35及正極端子32被取出到單電池30的外部。
[0032]自發(fā)電元件37產(chǎn)生的氣體通過氣體通路35a進(jìn)入到形成于封口板35和閥板34之間的空間SI中。當(dāng)單電池30的內(nèi)壓達(dá)到閥板34的工作壓時，閥板34斷裂，氣體向形成于正極端子32和閥板34之間的空間S2移動。移動到空間S2中的氣體通過形成于正極端子32上的排出口 32a排出到單電池30的外部。
[0033]各單電池30以使其軸向即與殼體31的徑向正交的方向成為車輛的高度方向H的朝向配置。在車輛的高度方向H上，正極端子32位于比負(fù)極端子33靠上側(cè)的位置。需要說明的是，負(fù)極端子33及殼體31的電位彼此相等。因此，自由電解液積存在殼體31的底部，即，不是積存在正極端子32側(cè)而是積存在負(fù)極端子33側(cè)。在此，作為比較例，在以使單電池30的軸向朝向車寬方向W等水平方向地排列電池組21時，自由電解液的一部分會與墊片36接觸。因此，自由電解液的一部分可能會經(jīng)由墊片36透到殼體31的外部，從而導(dǎo)致單電池30的壽命變短。與此相對，在本實(shí)施方式中，自由電解液積存在遠(yuǎn)離墊片36的殼體31的底部，因此，能抑制自由電解液透到殼體31的外部。
[0034]再次參照圖2及圖3，保持板22自殼體31的徑向保持各單電池30。需要說明的是，在保持板22和單電池30之間的間隙中也可以有未圖示的絕緣層。保持板22具有自車輛的高度方向H觀察時沿車寬方向W延伸的第I緣部22a和沿車輛的前進(jìn)方向L延伸的第2緣部22b。保持板22由金屬構(gòu)成，具有使溫度高的單電池30的熱量向溫度低的單電池30傳遞的散熱功能。由此，能抑制單電池30間的溫度不均。單電池30隨著溫度上升而老化速度會增加，因此，通過抑制溫度不均，能有效抑制單電池30間的壽命不均。
[0035]保持板22可以使用金屬。通過用金屬構(gòu)成保持板22，能夠提高散熱效果。金屬可以使用鋁、銅、鐵。鋁具有熱導(dǎo)率高、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此，通過用鋁構(gòu)成保持板22，能更有效地抑制單電池30間的溫度不均，實(shí)現(xiàn)蓄電池10的輕量化及低成本化。
[0036]單電池30彼此借助未圖示的母線并聯(lián)。與串聯(lián)的情況相比，在并聯(lián)的情況下，單電池30間的溫度差有容易擴(kuò)大的傾向。其理由如下。單電池30隨著溫度上升其內(nèi)部電阻會減小。因此，在并聯(lián)的情況下，溫度高的單電池30的電流值要高于溫度低的單電池30的電流值。單電池30的發(fā)熱溫度是通過將電流值的平方乘以內(nèi)部電阻來計(jì)算。因此，溫度高的單電池30和溫度高的單電池30之間的溫度差時時刻刻在擴(kuò)大。根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能利用保持板22的散熱作用抑制單電池30間的溫度差擴(kuò)大，因此，能抑制上述不良情況。需要說明的是，通過將單電池30彼此并聯(lián)，能提高蓄電池10的容量。
[0037]也可以通過將蓄電池10與其他多個蓄電池10串聯(lián)而做成組電池。由此能提高功率。
[0038]如圖2所示，保持板22固定于蓄電池殼體23。需要說明的是，圖2圖示了蓄電池殼體23的一部分結(jié)構(gòu)。在保持板22的四角形成有用于緊固未圖示的緊固構(gòu)件的緊固孔部22c。通過將緊固構(gòu)件緊固于這些緊固孔部22c中，將保持板22以與蓄電池殼體23接觸的狀態(tài)固定于蓄電池殼體23。蓄電池殼體23可以使用金屬。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠使自電池組21傳遞到保持板22的熱量向蓄電池殼體23擴(kuò)散。由此，能進(jìn)一步提高冷卻單電池30的冷卻功能。
[0039]在此，有時由于車輛I自車寬方向W或車輛前后方向受到?jīng)_擊，車輛的車架等(以下稱為車輛構(gòu)造物)會朝向與蓄電池10碰撞的方向變形。在此，由于電池組21在車輛的高度方向看時位于比保持板22的邊緣靠內(nèi)側(cè)的位置，即比第I緣部22a、第2緣部22b靠內(nèi)側(cè)的位置，因此，變形了的車輛構(gòu)造物不會與電池組21抵接，而是與保持板22的第I緣部22a及第2緣部22b抵接。并且，保持板22通過彈性變形或塑性變形而吸收沖擊。由此，能保護(hù)電池組21不受沖擊。這樣，保持板22具有抑制單電池30間的溫度不均的作用、保持電池組21的作用和保護(hù)電池組21免受車輛碰撞的影響的作用，因此，能夠通過功能集約化而簡化構(gòu)造以及謀求削減成本。即，能夠省去用于保護(hù)電池組21的獨(dú)立的加強(qiáng)構(gòu)件等。
[0040](變形例I)
[0041]在上述實(shí)施方式中，單電池30沿著車輛的高度方向H配置，但本發(fā)明不限定于此，只要以在自車輛的高度方向H觀察時，電池組21位于比保持板22的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域，即電池組21不露出到比保持板22的邊緣靠外側(cè)的位置的方式進(jìn)行配置即可。例如，即使在如圖5所示那樣使保持板22及電池組21相對于車輛的前進(jìn)方向L以角度Θ I傾斜的情況下，只要在自車輛的高度方向H觀察時，電池組21被限制在比保持板22的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域即可。
[0042](變形例2)
[0043]此外，即使在如圖6所示那樣僅使電池組21及保持板22中的電池組21相對于車輛的前進(jìn)方向L以角度Θ 2傾斜的情況下，只要在自車輛的高度方向H觀察時，電池組21被限制在比保持板22的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域即可。根據(jù)上述變形例I及變形例2所圖示的結(jié)構(gòu)，在車輛碰撞時自車寬方向W、車輛前后方向朝蓄電池10變形的車輛構(gòu)造物會與保持板22抵接，因此，能保護(hù)電池組21不受沖擊。
[0044](變形例3)
[0045]在上述實(shí)施方式中，蓄電池10配置在行李箱LR中，但本發(fā)明不限定于此，也可以將蓄電池10配置在其他位置。該其他位置可以是后座下的地板。在該情況下，對于自車輛前后方向L及車寬方向W施加的沖擊，保持板22會成為防護(hù)壁，從而保護(hù)電池組21。因此，在將蓄電池10配置在后座下的情況下也能保護(hù)電池組21不受碰撞。
[0046](變形例4)
[0047]在上述實(shí)施方式中，保持板22形成為矩形，但本發(fā)明不限定于此，也可以是其他結(jié)構(gòu)。該其他結(jié)構(gòu)可以是圓形、橢圓形、矩形以外的多邊形。即使是這些形狀，通過將電池組21配置于在自車輛的高度方向觀察時比保持板22的邊緣靠內(nèi)側(cè)的位置，也能保護(hù)電池組21不受車輛碰撞時的沖擊。
[0048](變形例5)
[0049]在上述實(shí)施方式中，保持板22用緊固構(gòu)件固定于蓄電池殼體23，但本發(fā)明不限定于此，也可以是其他固定方法。該其他固定方法例如可以是焊接、鉚接。即使是該其他固定方法，通過使保持板22和蓄電池殼體23彼此接觸，也能借助保持板22使電池組21的熱量向蓄電池殼體23擴(kuò)散。
[0050](變形例6)
[0051]在上述實(shí)施方式中，保持板22具有散熱功能，但本發(fā)明不限定于此，也可以是熱導(dǎo)率極低的板材。在該情況下，可以通過在每個單電池30上設(shè)置換熱元件(例如珀?duì)柼?等方法來抑制單電池30間的溫度不均。
[0052] 1:車輛；10:蓄電池；21:電池組；22:保持板；22a:第I緣部；22b:第2緣部；22c:緊固孔部；23:蓄電池殼體；30:單電池；31:殼體；32:正極端子；33:負(fù)極端子。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛，其搭載有蓄電池，其特征在于， 上述蓄電池具有電池組和保持構(gòu)件， 上述電池組具有多個單電池，該單電池在圓筒形狀的殼體內(nèi)容納有電解液和發(fā)電元件; 上述保持構(gòu)件自徑向保持各上述單電池； 在自車輛的高度方向觀察時，上述電池組位于比上述保持構(gòu)件的邊緣靠內(nèi)側(cè)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于， 各上述單電池以使與上述徑向正交的軸向成為車輛的高度方向的朝向配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其特征在于， 上述保持構(gòu)件是容許上述單電池間的熱交換的散熱板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其特征在于， 上述散熱板具有在自車輛的高度方向觀察時沿車寬方向延伸的第I緣部和與車寬方向正交而沿車輛的前后方向延伸的第2緣部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其特征在于， 在車輛的高度方向上，上述單電池的正極位于上側(cè)，上述單電池的負(fù)極位于下側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其特征在于， 該車輛具有容納上述蓄電池的蓄電池殼體； 上述散熱板以與上述蓄電池殼體接觸的狀態(tài)固定于上述蓄電池殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其特征在于， 上述蓄電池搭載于車輛的行李箱。
【文檔編號】B60L3/00GK104159764SQ201280068217
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】木村健治, 林強(qiáng), 草場幸助 申請人:豐田自動車株式會社