JP5548576B2 - 電池パック - Google Patents

Description

本発明は、密閉型二次電池からなる電池モジュールが複数連結されて構成される電池スタックを収容する電池パックに関し、特に、車両などの移動体に支持される電池パックに関する。

周知のように、電気自動車やハイブリッド自動車では、動力源もしくは補助動力源として電動モータが用いられている。そして、この電動モータの電力源としては、複数の電池モジュールが直列接続された電池スタックが、電池パックに収納された状態で用いられることが多い。

ここで、電池パックは通常、収容している電池スタックを保護したり、同電池スタックの空冷に用いる空冷用チャンバを構成したりする外装カバーを有している。そしてこのような電池パックは、自動車等の車室内に配置される場合、電池スタックを外装カバーで覆った状態で車室内の床に配置されている。

一方、車室空間が制限されるトラック等の車両にあっては、電池パックを車外に配置することも提案されており、例えば車両フレームに片持ち支持によって搭載される電池パックの例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の電池パックの搭載構造では、図１１に示すように、車両外側部の車両フレーム４にブラケット３を介して連結される電池収容棚２に電池パック１が載置されるとともに、この搭載された電池パック１が電池収容棚２に取り付けられる上部カバー６によって覆われる構造となっている。そして、電池パック１には、上部カバー６の開口部１２から吸気ダクト５の吸気口１１を介して吸入された空冷用の空気が供給されることによって、電池パック１に収納されている電池スタックの冷却が行われる。なお、上記電池収容棚２の下方には側板８によって覆われる下棚７が設けられており、この下棚７に、電源装置としての周辺機器であるインバータ１４、制御回路箱１５、及びラジエータ１３が収容されている。このように、この搭載構造では、電池パック１が電池収容棚２に搭載される態様で、上部カバー６等と共々、車両外側部の車両フレーム４に片持ち支持される構造となっている。

特開２００８−８０９３０号公報

ところで、特許文献１に記載されている上記電池パック１は、車両に搭載されるために電池収容棚２やこれを支えるブラケット３を必要とするため、電池パック１自体とその支持構造や保護構造を含む電源装置全体としての部品点数や重量の増加が避けられない。また、電池パック１自体が複数の電池モジュールを有する重量物であることから、これを片持ち支持する電池収容棚２やブラケット３にも剛性を確保すべく頑丈な構造が必要とされ、このことがさらに電源装置としての重量増加を助長する要因ともなっている。このように、車両に電池パックを片持ち支持によって搭載しようとすると、部品点数はもとより、重量の増加に伴う剛性の確保等、多くの課題を抱える実情にあるものの、未だにその有効な解決策は見出されていない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、たとえ片持ち支
持等によって車両に搭載される場合であれ、不要な重量増加を招くことのない簡素な構造にて必要十分な剛性を確保することのできる電池パックを提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、前記第１及び第２のケースには、前記連結に際して互いに面対向されるように相互の開口から外周に沿って延出された環状のフランジが設けられており、それらフランジ同士の連結によって前記第１及び第２のケースが連結され、前記第１及び第２のケースは、長側面及び短側面を有する箱状のケースであり、前記支持部材は、前記第１及び第２のケースのいずれか一方の各短側面に固定されて前記収容ケースを前記車体又は車台に片持ち支持する一対のブラケットであるとともに、前記一対のブラケットには、前記第１及び第２のケースのうちの当該ブラケットが固定される各側面に対応する部位に延出されているフランジの連結面裏面に面接触されるフランジが設けられており、該ブラケットのフランジが、前記第１及び第２のケースの連結時、それらケースのフランジと共締めされることを要旨とする。

このような構成によれば、二次電池群を収容した殻体状（箱状）の収容ケースが車体又は車台に支持部材により直接支持されるため、二次電池群を支持する構造としては、従来のように、二次電池群を載置するための棚及び当該棚を覆うためのカバーなどが不要となる。またこのような収容ケースは、第１のケース及び第２のケースとが連結（締結）されることにより二次電池群を支持することのできる剛性を有する構造体、いわゆるモノコック構造を有する構造体ともなる。周知のように、モノコック構造は、筐体を構成する外板に応力耐性を持たせることから、構造体の骨格等が省略できるようになり、剛性を確保するにあたり、その他の構造よりも軽量化、簡素化されるようになる。すなわち、この収容ケースによれば、従来のように二次電池を棚により支持する場合に比べて、棚の剛性を確保する骨格や、棚を覆うカバーなどが不要となるため、二次電池を支持する電池パックとしてその構造を軽量化、簡素化することができるようになる。

また、片持ち支持等、いかなる態様で車体又は車台に搭載される場合であれ、高い剛性を維持した状態での搭載が可能となる。なお、収容ケース自体の構造が、上記条件を満足するものであれば、同ケースの車体又は車台への支持態様は片持ち支持に限られることなく任意であり、例えば第１のケースあるいは第２のケース、あるいはそれら両ケースを介しての平面支持等でもよい。

また、上記構成によれば、第１のケースや第２のケースにはそれぞれフランジが設けられるため、それらフランジにより第１のケースや第２のケースの剛性が向上されるようになる。また、第１のケースと第２のケースとがフランジを介して連結されることで、第１のケースと第２のケースとの間の連結面積が広くなり、ひいては第１のケースと第２のケースとの間の結合力も高められるようになる。すなわち、連結後の収容ケースとしても、その剛性のさらなる向上が図られるようになる。

さらに、上記構成によれば、第１及び第２のケースのいずれか一方の各短側面に設けられたフランジに、ブラケットのフランジが共締めされるため、収容ケースの剛性がさらに向上するようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電池パックにおいて、前記第１のケースは、前記収容ケースが前記車体又は車台に片持ち支持されたときに鉛直方向下方となるロアケースであって、前記二次電池群はこのロアケースに載置固定されており、前記一対のブラケットは、前記ロアケースの各短側面に固定されることを要旨とする。

このような構成によれば、二次電池が載置される第１のケースである片持ち支持されるロアケースにブラケットが結合されるため、第２のケースが連結されていない状態でも、二次電池の載置されたロアケースを車体又は車台に取り付けたり、車体又は車台に取り付けられた状態の収容ケースから第２のケースだけを取り外したりすることができるなど、電池パックの取り付けに係る作業性が向上する。

また、二次電池が載置されるため重い側であるロアケースを支持することで収容ケースの車体又は車台への取り付け状態も安定するようになる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電池パックにおいて、前記ロアケースは、前記収容ケースが前記車体又は車台に片持ち支持されたときの鉛直方向に対する深さが、車体又は車台に対向する側よりも車体又は車台から離間する側で浅くなっており、前記ロアケースのフランジは、同ロアケースの車体又は車台から離間する側に傾斜する上辺の外周に沿って延出されていることを要旨とする。

このような構成によれば、ロアケースの上辺が傾斜するためフランジの長さが長くなるとともに、それに連結される第２のケースのフランジの長さも長くなる。これによりロアケース（第１のケース）及び第２のケースの各フランジの連結面の面積が増えることによって両フランジ間の結合力が大きくなり、収容ケースの剛性をより高くすることができる。

また、第１のケースは、車両の外側となる離間する側の側面の高さが低くなるので、電池パックに対してメンテナンス等の作業を行う際、電池パックを車両に取り付けたままであれ、第２のケースを取り外すことで、二次電池等に対する作業が容易に行えるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電池パックにおいて、前記ブラケットは、前記ロアケースの前記車体又は車台から離間する側に傾斜するフランジに面接触されるフランジを有するとともに、前記ロアケースの短側面の形状に対応して、車体又は車台から離間する方向に高さが連続的に低くなる先細り形状に形成されていることを要旨とする。

このような構成によれば、車体又は車台から離間する方向に深さが浅くなるロアケースの短側面の形状にブラケットの形状を対応させることにより、ブラケットをできるだけ高い剛性を確保することのできる形状とすることができるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パックにおいて、前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられていることを要旨とする。

従来の二次電池には、通常使用時には取り付けられているが、作業時には安全性を確保するため取り外すことでその出力電力を遮断するサービスプラグが設けられている。
このような構成によれば、この電池パックにも収容ケース外から操作可能なサービスプラグを設けることができるようになる。例えば、作業前にサービスプラグを外す操作をすることで二次電池の出力電力を遮断するようにすることなどにより、作業の安全性を向上を図ることができるようになる。これにより、電池パックとしての作業性や、安全性などの向上が図られるようになる。

上記課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられており、前記装着されたサービスプラグを覆った状態で前記貫通孔を封鎖するプラグカバーを有し、前記プラグカバーは、前記サービスプラグが前記遮断器に正しく装着されていない状態では、同サービスプラグによる干渉によって前記収容ケースへの装着が不能となる形状に
形成されていることを要旨とする。

通常、電池パックにサービスプラグが正しく装着されていない場合、電池パックが正常に動作しなかったり、走行中にサービスプラグが外れて不都合を生じたりするおそれがある。

このような構成によれば、サービスプラグが正しく装着されていない場合、プラグカバーの装着が不能となるため、プラグカバーの取り付けの際、サービスプラグが正しく装着されているか否かが確認されるようになり、電池パックに対する作業の確実性や安全性がより向上するようになる。

また、サービスプラグをプラグカバーで覆うことにより、サービスプラグを汚れや不要な操作などから保護することができるようにもなる。さらに、収容ケースを開けることなく、プラグカバーを外すことのみでサービスプラグの操作が可能になることから、収容ケースに対するメンテナンス等の作業に先立ち、二次電池が収容ケース内に隔離収納されている状態で、サービスプラグを操作することができるようにもなる。これによっても、電池パックとしての操作性や、作業性や、安全性などの向上が図られるようになる。

上記課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられており、前記貫通孔は、ロアケースである第１のケースに対してアッパケースとなる前記第２のケースに、前記サービスプラグのケース外部に突出する部分が通過できない大きさを有して形成されていることを要旨とする。

このような構成によれば、サービスプラグが操作されていない、いわゆる取り付けてある状態、例えば電池パックから電力が出力されているような状態で、収容ケースにあって蓋に対応する第２のケースは貫通孔がサービスプラグに干渉するため収容ケースから取り外すことができないこととなる。すなわちサービスプラグが取り付けられている場合、収容ケースを開けることが防止されるようになる。これにより、サービスプラグが取り外されるなどの操作により作業等の安全性が高められた状態でのみ第２のケースを取り外すことができるため、電池パックに対する作業の確実性や安全性がより向上するようになる。

上記課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、前記第１のケースに対して鉛直方向上方に位置する前記第２のケースの一側面には、前記収容ケースに収容された二次電池群を空冷するための空気を吸入する吸気口が設けられており、前記第２のケースから延出されたフランジは、少なくとも前記吸気口の下方に配置される部分が前記第１のケースから延出されたフランジの先端を覆う態様でその先端部が鉛直方向下方に曲げ加工されていることを要旨とする。

このような構成によれば、吸気口に向かって下方から飛散してくる水しぶきや塵などが吸気口に到達することを、第１のケースのフランジよりも延出された第２のケースのフラ
ンジによりより一層防ぐことができるようになる。また、第２のケースのフランジはその先端部が下方に曲げられていることから上側の水や埃も排出されやすくもなる。これらにより、吸気口から吸入される空気に混入する水や塵を少なくすることができるようになる。

本発明にかかる電池パックによれば、たとえ片持ち支持等によって車両に搭載される場合であれ、不要な重量増加を招くことのない簡素な構造にて必要十分な剛性を確保することのできる電池パックを提供することができるようになる。

本発明の電池パックを具体化した一実施形態について、その設置態様を示す斜視図。 同電池パックの分解構造を示す斜視図。 同電池パックを構成するロアケースの構成を示す斜視図。 同電池パックを構成するアッパケースの構成を示す斜視図。 同電池パックの部分断面構造を示す断面図。 同電池パックを構成するトレイの構成を示す斜視図。 同アッパケースに設けられるプラグカバーの構成を示す斜視図。 同アッパケースを貫通するサービスプラグの態様を示す斜視図。 同プラグカバーに覆われたサービスプラグを示す図であって、（ａ）はアッパケースに取り付けられたプラグカバーの正面図、（ｂ）は（ａ）の９ｂ−９ｂ線における水平断面構造を示す断面図、（ｃ）は（ａ）の９ｃ−９ｃ線における垂直断面構造を示す断面図。 同プラグカバーとサービスプラグの解除位置と固定位置との関係を示す模式図。 従来の電池パックとその支持構造を具体化した形態について、その分解構造を示す斜視図。

以下、本発明にかかる電池パックを具体化した一実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。
本実施形態の電池パック１００は、電気自動車もしくはハイブリッド自動車としてのトラックの動力源もしくは補助動力源となる電動モータに電力を供給する電力源である電力ユニットとして用いられる。図１に示すように、電池パック１００は、前記トラックの車体側面に対して左右に伸びる態様で同トラックの車台の一部である車両フレームＦｒに、同左右方向を長手方向とする横長の箱形状の装置として設置されている。電池パック１００は、その外装として第１のケースとしてのロアケース１１０と第２のケースとしてのアッパケース１２０とから構成される収容ケース１０１を備えている。すなわち収容ケース１０１は、直方体状、いわゆる開口を有さない横長の箱形状に形成されており、その一側面として、車両フレームＦｒに対向する側面であるフレーム側側面を備える。

図２に示すように、ロアケース１１０とアッパケース１２０とから構成される収容ケース１０１は、複数の二次電池としての電池モジュール２１０から構成される二次電池群としての電池スタック２００を内部に収容する収容体である。収容ケース１０１は、ロアケース１１０（図２の下側）の上側にアッパケース１２０（図２の上側）が重ね合わせられることにより構成されている。ロアケース１１０は上側の面がないため上部に開口する横長の箱形に形成されている一方、アッパケース１２０は下側の面がないため下部に開口する横長の箱形に形成されている。このことから、ロアケース１１０の上側の開口にアッパケース１２０の下側の開口が組み合わせられることにより、収容ケース１０１としては、
開口を有さない横長の箱形状に構成される。本実施形態では、ロアケース１１０及びアッパケース１２０はそれぞれモノコック構造をなしており、ロアケース１１０及びアッパケース１２０の外板が応力に対する剛性体としての機能を有している。このようにロアケース１１０及びアッパケース１２０が結合されて構成される収容ケース１０１は、車両フレームＦｒから走行中の振動を受けた場合であれ、その内部に収容した電池スタック２００を保持できる程度の剛性を有する構造体、モノコック構造の構造体となる。

図３に示すように、ロアケース１１０は、金属材料を加工することにより、高い剛性を有するとともに上部に開口を有する横長の箱形状に形成される。なお金属材料としては、板厚が１．２ｍｍの金属板が用いられるが、剛性を確保することができるのであれば、板厚が１．２ｍｍ以外の金属材料が用いられてもよい。また、ロアケース１１０は、一体形成されてなるのが好ましい。これにより、外部からの異物（雨水や埃）混入を防止することができ、また曲げ形成よりもコスト面で有利となる。ロアケース１１０は、収容ケース１０１のフレーム側側面に対応する側面であり長側面としての後側面１１０ｃと、その後側面１１０ｃの下端から車両フレームＦｒに対して車台の外方向（車台から離間する方向）へ水平に延出される底面１１０ａと、底面１１０ａの先端から上方向に延出される長側面としての前側面１１０ｂとを備える。なお、鉛直方向における前側面１１０ｂの上下方向に対する高さは、後側面１１０ｃの上下方向に対する高さよりも低くされている。

またロアケース１１０は、その長手方向両端に、それぞれ短側面としての第１側面１１０ｄ又は第２側面１１０ｅを備える。すなわち第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅはそれぞれ、後側面１１０ｃの長手方向端部と、底面１１０ａの同長手方向端部と、前側面１１０ｂの同長手方向端部とにより囲まれる部分に設けられる。このことから第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅはそれぞれ、後側面１１０ｃと、底面１１０ａと、前側面１１０ｂとに接続される。なお本実施形態では、第１側面１１０ｄは、ロアケース１１０の長手方向にあって、図２及び３において左側に設けられている一方、第２側面１１０ｅは、ロアケース１１０の長手方向にあって、図２及び３において右側に設けられている。ところで、鉛直方向における上下方向に対する前側面１１０ｂの高さが、後側面１１０ｃの高さよりも低いことから、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅは、それらの平面形状が、鉛直方向おける上下方向に対して後側面１１０ｃに接続される側が高く、前側面１１０ｂに接続される側が低い形状に形成されている。換言すると、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅは、車両フレームＦｒから水平に離間する方向である、車両の外方向に水平に突出する方向に先細りする形状に形成されている。これにより、ロアケース１１０は、上方かつ車両フレームＦｒに対して反対方向に開口を向けた箱形状に形成される。

底面１１０ａと後側面１１０ｃとの接続部は、底面１１０ａと後側面１１０ｃの剛性がそれぞれ高められるように、例えば底面１１０ａと後側面１１０ｃとを連続平面とする断面弧状に形成されている。また、底面１１０ａと前側面１１０ｂとの接続部は図示しないが、これも底面１１０ａと前側面１１０ｂの剛性がそれぞれ高められるように、例えば底面１１０ａと前側面１１０ｂとを連続平面とする断面弧状に形成されている。さらに、底面１１０ａと第１側面１１０ｄの接続部、及び、底面１１０ａと第２側面１１０ｅの接続部は、これらも、底面１１０ａ、第１側面１１０ｄ、及び第２側面１１０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。また、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅと前側面１１０ｂとのそれぞれの接続部についても、前側面１１０ｂ、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。さらに、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅと後側面１１０ｃとのそれぞれの接続部についても、後側面１１０ｃ、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。これにより、ロアケース１１０は、高い剛性を有するようになり、
応力外皮構造、すなわちモノコック構造となるように形成される。なお、各接続部の有する弧の半径は、それぞれ各別に定めることができるため、それぞれ異なっていてもよいし、２つ以上が同じであってもよい。

また、ロアケース１１０内部は、電池スタック２００の状態を制御・管理するための管理機器３００が収容される収容空間を形成する機器エリア１００ａと、電池スタック２００が収容される収容空間を形成する電池エリア１００ｂとが設けられている。さらに、電池エリア１００ｂ側にあって後側面１１０ｃの上側には、電池スタック２００の冷却に用いられた空気を電池パック１００の外部に排出する排気口１１３が３つ形成されている。

ロアケース１１０の上部に形成される開口の全周には、ロアケース１１０の各側面に対して外側に延出される環状のフランジ部１１５が開口から外周に沿って延出されている。フランジ部１１５には、同ロアケース１１０にアッパケース１２０をボルトとナットを用いて取付けるための取付け穴１１４が複数形成されている。フランジ部１１５は、前側面１１０ｂの先端からロアケース１１０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された前フランジ１１５ｂと、後側面１１０ｃの先端からロアケース１１０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された後フランジ１１５ｃとを備えている。またフランジ部１１５は、第１側面１１０ｄの先端からロアケース１１０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された左フランジ１１５ｄと、第２側面１１０ｅの先端からロアケース１１０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された右フランジ１１５ｅとを備えている。これにより、前フランジ１１５ｂは前側面１１０ｂの剛性を、後フランジ１１５ｃは後側面１１０ｃの剛性を、左フランジ１１５ｄは第１側面１１０ｄの剛性を、右フランジ１１５ｅは第２側面１１０ｅの剛性をそれぞれ向上させるようになることから、ロアケース１１０としては、より高い剛性を有するモノコック構造となる。

なお、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅは、各側面１１０ｂ〜１１０ｅの先端がロアケース１１０の外側方向に折り曲げられるように延出形成されたことから、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅの間には隙間が形成される。このため、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅの間に形成された隙間には、隣接する２つのフランジを接続する接続部材１１７が、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅにおいてアッパケース１２０に対向しない面である下面に溶接などにより固定配置されている。またこのことにより、接続部材１１７の上面は、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅと間にフランジの板厚に相当する段差を有することとなるため、接続部材１１７の上側には、各フランジ１１５ｂ〜１１５ｅと間に生じる隙間を封止するための弾性部材１１８がそれぞれ配置される。

フランジ部１１５には、３つのピン１１６が上方に突出されている。このピン１１６は、斜めに形成されたロアケース１１０のフランジ部１１５に載置されたアッパケース１２０が滑り落ちることを防止する。すなわち、アッパケース１２０において、各ピン１１６に対応する位置に各ピン１１６を挿通させることのできるピン孔を設けることで、アッパケース１２０をロアケース１１０上に置いたときに各ピン１１６がアッパケース１２０を係止するようになっている。

ロアケース１１０は、第１側面１１０ｄ及び第２側面１１０ｅに、それぞれ外側に突出するねじ１１９が複数設けられているとともに、ロアケース１１０には、当該ねじ１１９に締結される態様でそれぞれ支持部材としてのキャリアブラケット１１１，１１２が結合される。これらのキャリアブラケット１１１，１１２は対をなし、一対でロアケース１１０、すなわち収容ケース１０１を車両フレームＦｒに垂直に片持ち支持可能に取り付けるものである。一対のキャリアブラケット１１１，１１２は、金属材料から収容ケース１０１を車両フレームＦｒに支持可能な剛性を有する形状に形成されている。ここで、片持ち支持とは、支持部材（キャリアブラケット１１１，１１２）の一側面のみが車両フレーム
Ｆｒと連結されて支持する態様をいう。なお、金属材料としては、板厚２．０ｍｍの金属板が用いられるが、剛性を確保することができるのであれば、板厚が２．０ｍｍ以外の金属材料が用いられてもよい。

キャリアブラケット１１１には、第１側面１１０ｄに面接触される接合面１１１ａが設けられている。接合面１１１ａは、第１側面１１０ｄに面接触することができるように、第１側面１１０ｄと同様の接合面１１１ａを有している。すなわち接合面１１１ａは、車両フレームＦｒから水平に離間する側である、車両の外方向に水平に突出する方向に先細りする形状に形成されている。また、キャリアブラケット１１１には、左フランジ１１５ｄの裏面（下面）に面接触するように接合面１１１ａの上端から第１側面１１０ｄから離間する方向である左方向に折り曲げられるように延出形成された上フランジ１１１ｂが設けられている。さらに、キャリアブラケット１１１には、接合面１１１ａの下端からこれも第１側面１１０ｄから離間する方向である左方向に折り曲げられるように延出形成された下フランジ１１１ｃとが設けられている。また、キャリアブラケット１１１には、同キャリアブラケット１１１を車両フレームＦｒに締結させるために、接合面１１１ａの車両フレームＦｒ側の先端から第１側面１１０ｄから離間する方向である左方向に折り曲げられるように形成されたフレーム連結部１１１ｄが設けられている。フレーム連結部１１１ｄは、車両フレームＦｒに当接するために、後フランジ１１５ｃよりも車両フレームＦｒ側にまで延出される接合面１１１ａの先端部に設けられている。そしてこのフレーム連結部１１１ｄは、接合面１１１ａの車両フレームＦｒ側の端部と、上フランジ１１１ｂの車両フレームＦｒ側の端部と、下フランジ１１１ｃの車両フレームＦｒ側の端部とにそれぞれ接合される状態で接合面１１１ａに対してフランジ状に配置される。すなわち、キャリアブラケット１１１は、接合面１１１ａを取り囲むように設けられている上フランジ１１１ｂと、下フランジ１１１ｃと、フレーム連結部１１１ｄとにより、収容ケース１０１を車両フレームＦｒに支持可能な剛性を有するものとなっている。そして、キャリアブラケット１１１は、そのフレーム連結部１１１ｄが車両フレームＦｒにボルト等で結合されることにより、キャリアブラケット１１１に結合される収容ケース１０１を車両フレームＦｒに支持させる。

また、キャリアブラケット１１２には、キャリアブラケット１１１の接合面１１１ａと同様に、第２側面１１０ｅに面接触する接合面１１２ａが設けられている。また、キャリアブラケット１１２には、右フランジ１１５ｅの裏面（下面）に面接触するように接合面１１２ａの上端から第２側面１１０ｅから離間する方向である右方向に折り曲げられるように延出形成された上フランジ１１２ｂが設けられている。なお、キャリアブラケット１１２の構造は、キャリアブラケット１１１を鏡像した構造であることから、キャリアブラケット１１２の構造についてはその詳細な説明を割愛する。

図４に示すように、アッパケース１２０は、金属材料としての金属板をプレス加工することなどにより、高い剛性を有するとともに下部に開口を有する横長の箱形状に形成される。なお金属材料としては、板厚が１．６ｍｍの金属板が用いられるが、剛性を確保することができるのであれば、板厚が１．６ｍｍ以外の金属材料が用いられてもよい。また、アッパケース１２０も、ロアケース１１０と同様に、一体形成されてなるのが好ましい。これにより、外部からの異物混入を防止することができ、また曲げ形成よりもコスト面で有利となる。アッパケース１２０は、収容ケース１０１のフレーム側側面に対応する面であり長側面としての後側面１２０ｃと、その後側面１２０ｃの上側から車両フレームＦｒに対して車台の外方向（車台から離間する方向）へ水平に延出される天面１２０ａと、天面１２０ａの先端から下方向に延出される長側面としての前側面１２０ｂとを備える。なお、アッパケース１２０は、ロアケース１１０に組み合わされたとき、ロアケース１１０に搭載された電池スタック２００に天面１２０ａが接触しないようにするため、前側面１２０ｂの鉛直方向における上下方向に対する高さが、後側面１２０ｃの高さよりも高くさ
れている。すなわちアッパケース１２０をロアケース１１０に組み合わせたとき、高さの高いアッパケース１２０の前側面１２０ｂが高さの低いロアケース１１０の前側面１１０ｂに組み合わされるとともに、高さの低いアッパケース１２０の後側面１２０ｃが高さの高いロアケース１１０の後側面１１０ｃに組み合わされるようになる。これにより、アッパケース１２０の天面１２０ａと、ロアケース１１０の底面１１０ａとが所定の間隔を有し相対向するようになることから、天面１２０ａと底面１１０ａとの間に、電池スタック２００が配置される空間が確保されるようになっている。

またアッパケース１２０は、その長手方向両端に、それぞれ短側面としての第１側面１２０ｄ又は第２側面１２０ｅが設けられる。すなわち第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅはそれぞれ、後側面１２０ｃの長手方向端部と、天面１２０ａの同長手方向端部と、前側面１２０ｂの同長手方向端部とにより囲まれる部分に設けられる。このことから第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅはそれぞれ、後側面１２０ｃと、天面１２０ａと、前側面１２０ｂとに接続される。なお本実施形態では、第１側面１２０ｄは、アッパケース１２０の長手方向にあって図２及び４において左側に設けられている一方、第２側面１２０ｅは、アッパケース１２０の長手方向にあって図２及び４において右側に設けられている。ところで、鉛直方向における上下方向に対する前側面１２０ｂの高さが、後側面１２０ｃの高さよりも高いことから、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅは、それらの平面形状が、鉛直方向に対して後側面１２０ｃに接続される側が上下方向に低く、前側面１２０ｂに接続される側が上下方向に高い形状に形成されている。換言すると、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅは、車両フレームＦｒに対して離間する方向である、車両外側に水平に突出する方向に先太りする形状に形成されている。これにより、アッパケース１２０は、下方かつ車両フレームＦｒの方向に開口を向けた箱形状に形成される。

天面１２０ａと後側面１２０ｃとの接続部は、天面１２０ａと後側面１２０ｃの剛性がそれぞれ高められるように、例えば天面１２０ａと後側面１２０ｃとを連続平面とする断面弧状に形成されている。また、天面１２０ａと前側面１２０ｂとの接続部は、これも天面１２０ａと前側面１２０ｂの剛性がそれぞれ高められるように、例えば天面１２０ａと前側面１２０ｂとを連続平面とする断面弧状に形成されている。さらに、天面１２０ａと第１側面１２０ｄの接続部、及び、天面１２０ａと第２側面１２０ｅの接続部は、これらも、天面１２０ａ、第１側面１２０ｄ、及び第２側面１２０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。また、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅと前側面１２０ｂとのそれぞれの接続部についても、前側面１２０ｂ、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。さらに、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅと後側面１２０ｃとのそれぞれの接続部についても、後側面１２０ｃ、第１側面１２０ｄ及び第２側面１２０ｅの剛性がそれぞれ高められるように、例えば隣接するそれぞれの面を連続平面とする断面弧状に形成されている。これにより、アッパケース１２０は、高い剛性を有するようになり、応力外皮構造、すなわちモノコック構造となるように形成される。なお、各接続部の有する弧の半径は、それぞれ各別に定めることができるため、それぞれ異なっていても、２つ以上が同じであってもよい。

また、アッパケース１２０の前側面１２０ｂには、電池スタック２００の冷却に用いられる空気を電池パック１００の外部から取り込むための２つの吸気口１２１，１２２が設けられているとともに、サービスプラグ１２８を貫通させる貫通孔１２５Ａが設けられている。

アッパケース１２０の下部に設けられる開口の全周には、ロアケース１１０のフランジ部１１５に対向する環状のフランジ部１２４が開口から外周に沿って延出されており、同
フランジ部１２４にはロアケース１１０の各取付け穴１１４に対応するそれぞれの位置にそれぞれ、ボルトを通すことのできる取付け穴１２３が形成されている。フランジ部１２４は、前側面１２０ｂの先端からアッパケース１２０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された前フランジ１２４ｂと、後側面１２０ｃの先端からアッパケース１２０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された後フランジ１２４ｃとを備えている。またフランジ部１２４は、第１側面１２０ｄの先端からアッパケース１２０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された左フランジ１２４ｄと、第２側面１２０ｅの先端からアッパケース１２０の外側方向に折り曲げられるように延出形成された右フランジ１２４ｅとを備えている。これにより、前フランジ１２４ｂは前側面１２０ｂの剛性を、後フランジ１２４ｃは後側面１２０ｃの剛性を、左フランジ１２４ｄは第１側面１２０ｄの剛性を、右フランジ１２４ｅは第２側面１２０ｅの剛性をそれぞれ向上させるようになることから、アッパケース１２０としては、より高い剛性を有するモノコック構造となる。

なお、アッパケース１２０がプレス成形されることから、各フランジ１２４ｂ〜１２４ｅもプレス成形により各面１２０ｂ〜１２０ｅの先端から外側に延出形成されている。すなわち、各フランジ１２４ｂ〜１２４ｅは、隣接する各フランジ１２４ｂ〜１２４ｅと相互に連続される。またアッパケース１２０のフランジ部１２４は、重ね合わせられるロアケース１１０のフランジ部１１５よりも外周方向に延出されているとともに、さらにその先端が下方に曲げ加工されて同フランジ部１１５を覆うように湾曲している。例えば、電池パック１００の断面図として図５に示すように、前フランジ１２４ｂは、ロアケース１１０の前フランジ１１５ｂよりも外側に延出されており、その延出された先端部１２４ｐが前フランジ１１５ｂを覆うように下方に湾曲されている。これにより、アッパケース１２０のフランジ部１２４が、ロアケース１１０のフランジ部１１５に重ね合わされたとき、収容ケース１０１の下方から飛散する水分や埃などがアッパケース１２０側に到達することが抑制されるようになる。

図５に示すように、ロアケース１１０とアッパケース１２０とをそれぞれの開口を向き合わせて、それらの間に図示しないガスケット等を介して重ね合わせることにより、ロアケース１１０のフランジ部１１５とアッパケース１２０のフランジ部１２４とがガスケット等を介して重なり合うようになる。また、重なり合ったロアケース１１０のフランジ部１１５の取付け穴１１４と、アッパケース１２０のフランジ部１２４の取付け穴１２３とが一致するように配置形成されているため、それらケースが重ね合わされることでフランジ部１１５とフランジ部１２４とを共に貫通する締結用取付け穴１２３Ａが形成される。このことから、この締結用取付け穴１２３Ａに挿通させたボルト１２３Ｂをナット１２３Ｎで締結することができる。このようにロアケース１１０とアッパケース１２０とが締結により連結されることで開口を有さない箱形状で、いわゆる殻体状の筐体となるモノコック構造を有する収容ケース１０１が構成される。さらに、ロアケース１１０の左フランジ１１５ｄにあっては、表面（上側）にはアッパケース１２０の左フランジ１２４ｄが、裏面（下側）にはキャリアブラケット１１１の上フランジ１１１ｂがそれぞれ重ね合わされる。これにより、これら３つのフランジ、すなわち左フランジ１１５ｄと、左フランジ１２４ｄと、上フランジ１１１ｂとがボルトとナットにより共締めされることとなる。また、ロアケース１１０の右フランジ１１５ｅにあっては、表側（上側）にはアッパケース１２０の右フランジ１２４ｅが、裏面（下側）にはキャリアブラケット１１２の上フランジ１１２ｂが重ね合わされる。これにより、これら３つのフランジ、すなわち右フランジ１１５ｅと、右フランジ１２４ｅと、上フランジ１１２ｂとがボルトとナットにより共締めされることとなる。

車両フレームＦｒに支持された各キャリアブラケット１１１，１１２には、車両からの外力が伝わりやすい。その一方、各キャリアブラケット１１１，１１２はアッパケース１２０とロアケース１１０にそれぞれ連結されているため、各キャリアブラケット１１１，
１１２に加わった外力がそれぞれ、電池パック１の特定部分に限られず、電池パック１の全体に分散し、電池パック全体としての強度を維持することができる。

図２に示すように、電池スタック２００は、上述した電池モジュール２１０を複数備えている。各電池モジュール２１０はそれぞれ密閉型二次電池であることから、発電要素が角形の箱体により構成されるモジュール容器に収容されている。各電池モジュール２１０は、所定の間隙を介して配列配置されることで１つの電池スタック２００を構成する。詳述すると、電池スタック２００の両端にはそれぞれエンドプレート２２１又は２２２が配置されている。エンドプレート２２１及び２２２は２つで対をなしている。このことから、エンドプレート２２１及び２２２には、電池モジュール２１０の配列方向に延びる上側（アッパケース１２０側）、及び下側（ロアケース１１０側）のそれぞれに１対ずつ設けられた拘束ロッド２２３に固定される１対のブラケット２２４がそれぞれ上側及び下側に突き出すかたちでそれぞれ設けられている。こうした各エンドプレート２２１及び２２２により、それらエンドプレート２２１及び２２２の間に配列配置された各電池モジュール２１０が保持されることで電池スタック２００が構成される。そして、このように構成される電池スタック２００は、電池パック１００の組み付け時においては上記電池エリア１００ｂに収容される。

また、電池パック１００は、先の図２に示すように、ロアケース１１０及びアッパケース１２０に収容される構造体として、電池スタック２００を固定するフレーム１３０と、電池スタック２００の下部に配置されるトレイ１４０と、電池スタック２００を空冷する空気を吸気するダクト１５０とをそれぞれ備えている。

このうちフレーム１３０は、電池スタック２００をロアケース１１０に固定するための部材としてロアケース１１０に収容される。フレーム１３０は、長手方向左側に、管理機器３００が設置される機器設置部が、長手方向右側に、電池スタック２００が設置される電池スタック設置部が設けられている。こうしたフレーム１３０は、ロアケース１１０の前側面１１０ｂ側である前側に配される第１フレーム材１３１と、ロアケース１１０の後側面１１０ｃ側である後側に配される第２フレーム材１３２とが連結部材１３３により連結されて構成されている。第１フレーム材１３１は、長手方向に対する断面が台形状に形成されている一方、第２フレーム材１３２は、長手方向に対する断面が後側を上方に折れ曲げる形状に形成されている。また、フレーム１３０の右部分である電池スタック設置部には、トレイ１４０を収容するためのトレイ収容部１３４が上記２つのフレーム材１３１及び１３２と連結部材１３３とにより形成されている。すなわち、トレイ収容部１３４は、トレイ１４０を２つのフレーム材１３１、１３２の間に挟むとともに、トレイ１４０左側の一部を連結部材１３３の上部に載置させるように形成されている。電池スタック設置部において各フレーム材１３１、１３２の上面には、電池スタック２００を固定するための複数のボルト１３５が長手方向には配列配置されている。フレーム１３０のフレーム材１３１は、車両フレームＦｒから離間する方向である前側にサービスプラグ１２８の差し込まれる遮断器や、ダクト１５０などを支持する支持部１３６が設けられている。

こうしたフレーム１３０のトレイ収容部１３４に収容されるトレイ１４０は、図６に示すように、同トレイ１４０の長手方向においてフレーム１３０の機器設置部側である一端としての左端に上記ダクト１５０からの空気が供給される供給ダクト１４１を有している。また、トレイ１４０は、供給ダクト１４１を介して供給された空気を上記電池スタック２００の下側に供給する供給チャンバ１４２を、供給ダクト１４１に対して機器設置部から離間する側である長手方向右側に有している。すなわち、このように構成されるトレイ１４０は、電池パック１００が組み立てられた状態においては、供給ダクト１４１が形成される部位が上記機器エリア１００ａ側に収容されるとともに供給チャンバ１４２が上記電池エリア１００ｂに収容される。

供給ダクト１４１は、そこに空気の供給される機器設置部側の入り口から、空気を供給する出口である供給チャンバ１４２に向けて広がる形に形成された筒形状の案内通路を構成している。供給ダクト１４１には、その入り口にまとめて供給される冷却用の空気を供給チャンバ１４２の長手方向に対して直交する短手方向である幅方向に広げるための複数の仕切１４３が筒内において長手方向に延出形成されている。すなわち供給ダクト１４１には、入り口から出口に向かって長手方向に延びる３つの仕切１４３が設けられるとともに、３つの仕切１４３が供給ダクト１４１に４つの分割通路１４４を形成している。このように各分割通路１４４は、トレイ１４０において幅方向に対して前方向から後方向にかけて４つの形成されている。各分割通路１４４の大きさは、入り口から出口である供給チャンバ１４２までの距離等に応じて異なる空気抵抗などを考慮して、各分割通路１４４から供給チャンバ１４２に供給される空気量がそれぞれ同様の空気量になるように調整されている。すなわち各仕切１４３は、各分割通路１４４の大きさを適切にするように供給ダクト１４１内に配置される。

供給チャンバ１４２には、各分割通路１４４から供給された冷却用空気を案内するためのフィン１４５が長手方向に適宜設けられるとともに、供給チャンバ１４２の底面の長手方向左側には、図示しない逆止弁の取り付けられる水抜き穴１４６が設けられている。また、水抜き穴１４６を幅方向前後において挟むように長手方向に延びる複数のフィン１４５には、隣接するフィン１４５との間に所定の隙間１４７が設けられている。隙間１４７は、水がフィン１４５を横切って水抜き穴１４６に流れることができるようにするためのものであり、これにより冷却用の空気に混じって吸入されてトレイ１４０に落ちた水が隙間１４７を通るなどして水抜き穴１４６へ流れ込むことができる。なお本実施形態では、トレイ１４０は収容ケース１０１に組み込まれたとき、鉛直方向に対して機器設置部側である長手方向左側の高さが、長手方向右側の高さよりも相対的に低くなるため、トレイ１４０に落ちた水が水抜き穴１４６へ流れ込むようになる。

ダクト１５０は、図２に示すように、車両フレームＦｒの長手方向に沿って延びる横長の筒形状をしている。ダクト１５０は、支持部１３６等を介してフレーム１３０に対して車両フレームＦｒから離間する方向である前側に固定されることで、フレーム１３０に固定される電池スタック２００とアッパケース１２０の前側面１２０ｂとの間に配置されるようになっている。ダクト１５０は、アッパケース１２０の前側面１２０ｂに対向する側面に、アッパケース１２０の吸気口１２１及び１２２に対応する２つのダクト吸気口１５１及び１５２を有している。またダクト１５０は、その長手方向の右側に設けられる空気案内部１５０ｂが電池エリア１００ｂに配置される一方、その長手方向の左側のファン取付部１５０ａが機器エリア１００ａに配置される。ファン取付部１５０ａには、電池スタック２００を冷却するための空気を電池エリア１００ｂ内に強制流通させるための冷却ファンＦａが取り付けられている。冷却ファンＦａの内部には、電池パック１００が組み立てられたとき、ファン取付部１５０ａと上記トレイ１４０の供給ダクト１４１の入り口とを繋ぐ空気流路が形成されている。冷却ファンＦａは、その空気流路の途中に設けられた回転翼が回転することでファン取付部１５０ａからトレイ１４０の供給ダクト１４１へと空気を強制的に送り出す。また、空気案内部１５０ｂには、冷却ファンＦａが駆動することによりダクト吸気口１５１及び１５２を介して取り込まれた外気をファン取付部１５０ａまで案内するＵターン状の空気流路が形成されている。空気流路は、ダクト吸気口１５１及び１５２を介して取り込まれた外気を長手方向に対してファン取付部１５０ａとは逆方向である右方向の一端に案内してから、ファン取付部１５０ａの方向である左方向にＵターンさせてファン取付部１５０ａまで案内するＵターン状に形成されている。本実施形態では、こうした空気流路を経由して外気が取り込まれることにより、外気が空気流路を通過する途中で外気に含まれている埃や水分が取り除かれるようになる。そして、こうしたダクト１５０から取り込まれた空気は、冷却ファンＦａを介して上記トレイ１４０の供
給ダクト１４１へと送り出される。

このように構成される電池パック１００では、同電池パック１００が組み付けられた状態において上記冷却ファンＦａが駆動すると、電池パック１００外部の空気がアッパケース１２０の吸気口１２１及び１２１、ダクト１５０、冷却ファンＦａ、トレイ１４０の供給ダクト１４１を順に介して上記供給チャンバ１４２に適宜取り込まれる。そして、この供給チャンバ１４２に取り込まれた空気は、電池モジュール２１０間の間隙を介して電池モジュール２１０の下方から上方へと案内され、その際に電池モジュール２１０の冷却が行われる。その後、電池モジュール２１０の上方に案内された空気は、上記ロアケース１１０の排気口１１３を介して電池パック１００の外部へと排出される。

次に、サービスプラグ１２８を中心とした構造について、図７〜図１０に従って説明する。
図２や図４に示したように、アッパケース１２０の前側面１２０ｂにはサービスプラグ１２８を貫通させるための貫通孔１２５Ａが設けられている。ところで、この貫通孔１２５Ａは通常、図７に示すように、前側面１２０ｂに複数のねじ１２６にて留められるプラグカバー１２５により覆われている。プラグカバー１２５は、プラグカバー１２５の周囲に配される当接部１２５ａと、プラグカバー１２５の中央部に配されるドーム状のプラグ収容部１２５ｂとを有している。当接部１２５ａは、アッパケース１２０の前側面１２０ｂに図示しないパッキン等を介して当接するように形成されており、前側面１２０ｂに複数のねじ１２６にてねじ留めされることによって前側面１２０ｂに密着して、アッパケース１２０内に貫通孔１２５Ａを通じて水や埃が侵入することを防ぐことができるようになっている。プラグ収容部１２５ｂは、アッパケース１２０の前側面１２０ｂに対して突出する方向に膨らむドーム状に形成されている。

図８に示すように、プラグカバー１２５の後ろには、ねじ１２６が螺合される雌ねじの形成されたねじ孔１２７と、フレーム１３０の支持部１３６に固定された遮断器１３７に差し込み固定されたサービスプラグ１２８が貫通孔１２５Ａを貫通配置されている。すなわち、サービスプラグ１２８は、前側面１２０ｂに対して突出される部分がプラグカバー１２５のプラグ収容部１２５ｂに収納される。サービスプラグ１２８は、遮断器１３７に差し込まれることにより遮断器１３７の回路を閉じて電池スタック２００からの電力の出力を可能とする一方、遮断器１３７から抜き取られることにより遮断器１３７の回路を開いて電池スタック２００からの出力電力を遮断する。サービスプラグ１２８には、遮断器１３７に挿抜可能なプラグ基部１２８ｂと、サービスプラグ１２８の遮断器１３７への挿抜操作及び固定／解除操作を行うためのプラグ操作部１２８ａが設けられている。サービスプラグ１２８が遮断器１３７に差し込まれているとき、プラグ基部１２８ｂは、アッパケース１２０の内側に配置される一方、プラグ操作部１２８ａは、アッパケース１２０の外側に配置される。すなわちプラグ操作部１２８ａが、プラグカバー１２５のプラグ収容部１２５ｂに収容される。

すなわち、図９（ａ）に示すように、アッパケース１２０の前側面１２０ｂにプラグカバー１２５がねじ１２６で留められている場合、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、プラグカバー１２５のプラグ収容部１２５ｂの内側にサービスプラグ１２８が収容される。このとき上述のように、サービスプラグ１２８のプラグ操作部１２８ａは、アッパケース１２０の前側面１２０ｂの外側に配置され、プラグ基部１２８ｂは、アッパケース１２０の前側面１２０ｂの内側に配置される。なお、本実施形態では、貫通孔１２５Ａの長手方向の長さＬ１よりも、サービスプラグ１２８のプラグ操作部１２８ａの長手方向の長さＬ２が長く形成されている一方、プラグ基部１２８ｂの長手方向の長さは短く形成されている。また、鉛直方向に置いて上下方向（短手方向）には、貫通孔１２５Ａの高さ（長さ）よりも、プラグ操作部１２８ａ及びプラグ基部１２８ｂの高さが低く（長さが短く）なっ
ているが、プラグ操作部１２８ａの長さは長くてもよい。これにより、プラグ基部１２８ｂは貫通孔１２５Ａを挿通して遮断器１３７に挿抜可能になる一方、プラグ操作部１２８ａは、貫通孔１２５Ａを挿通できないようになっている。そのため、サービスプラグ１２８が遮断器１３７に挿入支持されている状態では、貫通孔１２５Ａが設けられた前側面１２０ｂは、遮断器１３７とサービスプラグ１２８のプラグ操作部１２８ａの間に挟まれている。このことからアッパケース１２０は、遮断器１３７側にもプラグ操作部１２８ａ側にも抜けないようになっている。これにより、遮断器１３７からサービスプラグ１２８が抜き取られている状態でなければ、アッパケース１２０をロアケース１１０から取り外すことができないこととなっている。

また図１０に示すように、サービスプラグ１２８はプラグ操作部１２８ａが、遮断器１３７に正しく装着される前の解除位置と、遮断器１３７に固定される固定位置との間で、遮断器１３７に対して水平移動（前側面１２０ｂに沿って水平方向）するようになっている。なお、解除位置は、図１０において実線にて示される位置であり、固定位置は、図１０において二点鎖線にて示される位置である。固定位置は、電池パック１００を通常使用するためにサービスプラグ１２８を配置させる位置であり、遮断器１３７にサービスプラグ１２８が正しく装着されている状態としての位置である。解除位置は、電池パック１００にメンテナンス等を行う等のために遮断器１３７からサービスプラグ１２８を抜き取ったり、電池パック１００へのメンテナンス等の後にサービスプラグ１２８を遮断器１３７に配置させる操作途中の一時的な位置である。そのため、解除位置では、サービスプラグ１２８が遮断器１３７に挿入されているものの、電池パック１００を通常使用するための位置とは異なり、この状態での電池パック１００の使用は不都合を招くおそれがある。

そこで、本実施形態では、サービスプラグ１２８が解除位置にある場合、プラグ操作部１２８ａがプラグカバー１２５の当接部１２５ａに干渉するようにプラグ操作部１２８ａが形成及び配置される。すなわち、サービスプラグ１２８が遮断器に正しく装着されていない状態である解除位置にある場合、サービスプラグ１２８による干渉によってプラグカバー１２５が収容ケース１０１への装着が不能となる。このため、サービスプラグ１２８が遮断器に正しく装着されていない状態でプラグカバー１２５がアッパケース１２０に留められてしまうようなおそれが防止される。

以上説明したように、本実施形態の電池パックによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）電池スタック２００を収容した殻体状（箱状）の収容ケース１０１が車両フレームＦｒにキャリアブラケット１１１，１１２により直接支持されるため、電池スタック２００を支持する構造としては、従来のように、電池スタック２００を載置するための棚及び当該棚を覆うためのカバーなどが不要となる。またこのような収容ケース１０１は、ロアケース１１０及びアッパケース１２０とが連結（締結）されることにより電池スタック２００を支持することのできる剛性を有する構造体、いわゆるモノコック構造を有する構造体ともなる。周知のように、モノコック構造は、筐体を構成する外板に応力耐性を持たせることから、構造体の骨格等が省略できるようになり、剛性を確保するにあたり、その他の構造よりも軽量化、簡素化されるようになる。すなわち、この収容ケース１０１によれば、従来のように電池スタック２００を棚により支持する場合に比べて、棚の剛性を確保する骨格や、棚を覆うカバーなどが不要となるため、電池スタック２００を支持する電池パック１００としてその構造を軽量化、簡素化することができるようになる。

（２）ロアケース１１０やアッパケース１２０にはそれぞれフランジ部１１５，１２４が設けられるため、それらフランジ部１１５，１２４によりロアケース１１０やアッパケース１２０の剛性が向上されるようになる。また、ロアケース１１０とアッパケース１２０とがフランジ部１１５，１２４を介して連結されることで、ロアケース１１０とアッパ
ケース１２０との間の連結面積が広くなり、ひいてはロアケース１１０とアッパケース１２０との間の結合力も高められるようになる。すなわち、連結後の収容ケース１０１としても、その剛性のさらなる向上が図られるようになる。

（３）ロアケース１１０の第１側面１１０ｄに設けられた左フランジ１１５ｄに、キャリアブラケット１１１の上フランジ１１１ｂが共締めするとともに、ロアケース１１０の第２側面１１０ｅに設けられた右フランジ１１５ｅに、キャリアブラケット１１２の上フランジ１１２ｂが共締めするようにした。これにより、収容ケース１０１の剛性がさらに向上するようになる。

（４）電池スタック２００が載置される片持ち支持されるロアケース１１０にキャリアブラケット１１１，１１２が結合される。このため、アッパケース１２０が連結されていない状態でも、電池スタック２００の載置されたロアケース１１０を車両フレームＦｒに取り付けたり、車両フレームＦｒに取り付けられた状態の収容ケース１０１からアッパケース１２０だけを取り外したりすることができる。これにより、電池パック１００の取り付けに係る作業性が向上する。

また、電池スタック２００が載置されるため重い側であるロアケース１１０を支持することで収容ケース１０１の車両フレームＦｒへの取り付け状態も安定するようになる。
（５）ロアケース１１０の上辺が傾斜するためフランジ部１１５の長さ（周長）が長くなるとともに、それに接合されるアッパケース１２０のフランジ部１２４の長さ（周長）も長くなる。これによりロアケース１１０及びアッパケース１２０の各フランジ部１１５，１２４の連結面の面積が増えることによって両フランジ部１１５，１２４間の結合力が大きくなり、収容ケース１０１の剛性をより高くすることができる。

また、ロアケース１１０は、車両フレームＦｒから離間する側、すなわち車両の外側に離間する側の側面の高さが低くなるので、電池パック１００に対してメンテナンス等の作業を行う際、電池パック１００を車両に取り付けたままであれ、アッパケース１２０を取り外すことで、電池スタック２００等に対する作業が容易に行えるようになる。

（６）車両フレームＦｒから離間する方向に深さが浅くなるロアケース１１０の第１及び第２側面１１０ｄ，１１０ｅの形状に各キャリアブラケット１１１，１１２の各接合面１１１ａ，１１２ａ形状を対応させることにより、キャリアブラケット１１１，１１２をできるだけ高い剛性を確保することのできる形状とすることができるようになる。

（７）従来の二次電池（電池パック）には、通常使用時には取り付けられているが、作業時には安全性を確保するため取り外すことでその出力電力を遮断するサービスプラグが設けられている。

そこで、この電池パック１００にも収容ケース１０１外から操作可能なサービスプラグ１２８を設けるようにした。これにより例えば、作業前にサービスプラグ１２８を外す操作をすることで電池スタック２００の出力電力を遮断するようにすることなどにより、作業の安全性の向上を図ることができるようになる。また、サービスプラグ１２８をプラグカバー１２５で覆うことにより、サービスプラグ１２８を汚れや不要な操作などから保護することができるようにもなる。さらに、収容ケース１０１を開けることなく、プラグカバー１２５を外すことのみでサービスプラグ１２８の操作が可能になることから、収容ケース１０１に対するメンテナンス等の作業に先立ち、電池スタック２００が収容ケース１０１内に隔離収納されている状態で、サービスプラグ１２８を操作することができるようにもなる。これにより、電池パック１００としての操作性や、作業性や、安全性などの向上が図られるようになる。

（８）電池パック１００にサービスプラグ１２８が正しく装着されていない場合、電池パック１００が正常に動作しなかったり、走行中にサービスプラグ１２８が外れて不都合を生じたりするおそれがある。

そこでサービスプラグ１２８が正しく装着されていない場合、プラグカバー１２５の装着が不能となるようにしたことから、プラグカバー１２５の取り付けの際、サービスプラグ１２８が正しく装着されているか否かが確認されるようになり、電池パック１００に対する作業の確実性や安全性がより向上するようになる。

（９）サービスプラグ１２８が操作されていない、いわゆる取り付けてある状態、例えば電池パック１００から電力が出力されているような状態で、収容ケース１０１にあって蓋に対応するアッパケース１２０は貫通孔１２５Ａがサービスプラグ１２８に干渉するため収容ケース１０１から取り外すことができないようにした。すなわちサービスプラグ１２８が取り付けられている場合、収容ケース１０１を開けることが防止されるようになる。これにより、サービスプラグ１２８が取り外されるなどの操作により作業等の安全性が高められた状態でのみアッパケース１２０を取り外すことができるため、電池パック１００に対する作業の確実性や安全性がより向上するようになる。

（１０）ダクト吸気口１５１，１５２に向かって下方から飛散してくる水しぶきや塵などがダクト吸気口１５１，１５２に到達することを、ロアケース１１０のフランジ部１１５よりも延出されたアッパケース１２０のフランジ部１２４によりより一層防ぐことができるようにした。また、アッパケース１２０のフランジ部１２４はその先端部１２４ｐが下方に曲げられていることから上側の水や埃も排出されやすくもなる。これらにより、ダクト吸気口１５１，１５２から吸入される空気に混入する水や塵を少なくすることができるようになる。

（１１）トレイ１４０を設けることにより、冷却用の空気がロアケース１１０の特に底面１１０ａに接することなく電池スタック２００に供給するようにしたので、冷却用の空気の温度がロアケース１１０の温度により変化することが抑制されるようになる。特に車外に配置された電池パック１００は、ロアケース１１０の温度が、路面や車体などからの放射熱などにより上昇することもあるため、トレイ１４０を介在させることにより冷却用の空気がロアケース１１０により加熱されることを抑制して、電池スタック２００に対する冷却性能を高く維持させることができるようになる。

また、トレイ１４０は、応力を受け持つ外板であるロアケース１１０に比べて形成の自由度が高いことから、トレイ１４０に溜まる水分を排出する形状や、冷却用の空気を流す流路の形成なども容易になる。

（１２）トレイ１４０に供給される空気が仕切１４３にしたがってトレイ１４０の供給チャンバ１４２を分配するようにしたため、電池スタック２００に冷却用の空気を適切に分配することができる。空冷用の空気を適切に分配することで、電池スタック２００をできるだけ均等に冷却するようにすることにより、電池パック１００としての信頼性や性能などを高く維持することができるようになる。

なお上記実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記実施形態では、キャリアブラケット１１１，１１２の各接合面１１１ａ，１１２ａの形状が対応するロアケース１１０の第１側面１１０ｄ又は第２側面１１０ｅの形状と同様である場合について例示した。しかしこれに限らず、キャリアブラケットの形状は、収容ケースをフランジを介して支持できるのであれば、その形状を自由な形状にすること
ができる。

・上記実施形態では、ロアケース１１０の後側面１１０ｃの高さが前側面１１０ｂの高さよりも高い場合について例示した。しかしこれに限らず、ロアケースの後側面の高さが前側面の高さと同じであったり、ロアケースの後側面の高さが前側面の高さよりも高くてもよい。また、ロアケースの形状に応じてアッパケースの後側面や前側面の高さを変更してもよい。これにより、ロアケースとアッパケースとを組み合わせて構成される収納ケースの設計自由度の向上が図られるようになる。

・上記実施形態では、電池パック１００が車両外の車両フレームＦｒに搭載される場合について例示した。しかしこれに限らず、電池パックは車両フレーム以外のものである車体などに搭載されてもよいし、車外に限らず車室内に配置されてもよい。これによっても、電池パックの利用可能性が向上されるようになる。

・上記実施形態では、電池パック１００が片持ち支持される場合について例示した。しかしこれに限らず、電池パックは、ロアケース１１０あるいはアッパケース１２０、あるいはそれら両ケースを介しての吊り下げ支持されてもよいし、平面支持等されてもよい。いずれにせよ、モノコック構造の収容ケースであれば、いかなる態様で車体や車台に搭載される場合であれ、高い剛性を維持した状態での搭載が可能となる。これらにより、電池パックの利用可能性が向上されるようになる。

・上記実施形態では、電池パック１００は、トラックの電動モータに電力を供給する場合について例示したが、これに限らず、電池パックは、電動モータ以外の電気機器や電子機器であって車両に搭載されている機器に電力を供給するものでもよい。これにより、電池パックの利用可能性が向上するようになる。

・上記実施形態では、収容ケース１０１は、直方体状の、横長の箱形状であったが、これに限らず、収容ケースは、内部に電池スタックや、空冷装置及び管理機器が収容可能であれば、その形状が側面楕円形状でも、円柱形状でも多角柱形状でもよい。これにより、電池パックの設計自由度の向上が図られるようになる。

・上記実施形態では、ロアケース１１０とアッパケース１２０との連結や、それらに対するキャリアブラケット１１１，１１２の連結がボルトなどのねじによる締結によりなされる場合について例示した。しかしこれに限らず、ロアケースとアッパケースとの連結や、それらに対するキャリアブラケットの連結は、ねじによる締結に限定されるわけではなく、それぞれの部材を連結できるのであれば、連結方法は特に限定されない。

１００…電池パック、１０１…収容ケース、１１０…ロアケース、１１０ａ…底面、１１０ｂ…前側面、１１０ｃ…後側面、１１０ｄ…第１側面、１１０ｅ…第２側面、１１１…キャリアブラケット、１１１ａ…接合面、１１１ｂ…上フランジ、１１１ｃ…下フランジ、１１１ｄ…フレーム連結部、１１２…キャリアブラケット、１１２ａ…接合面、１１２ｂ…上フランジ、１１３…排気口、１１４…取付け穴、１１５…フランジ部、１１５ｂ…前フランジ、１１５ｃ…後フランジ、１１５ｄ…左フランジ、１１５ｅ…右フランジ、１１６…ピン、１１７…接続部材、１１８…弾性部材、１１９…ねじ、１２０…アッパケース、１２０ａ…天面、１２０ｂ…前側面、１２０ｃ…後側面、１２０ｄ…第１側面、１２０ｅ…第２側面、１２１，１２２…吸気口、１２３…取付け穴、１２３Ａ…締結用取付け穴、１２３Ｂ…ボルト、１２３Ｎ…ナット、１２４…フランジ部、１２４ｂ…前フランジ、１２４ｃ…後フランジ、１２４ｄ…左フランジ、１２４ｅ…右フランジ、１２４ｐ…先端部、１２５…プラグカバー、１２５ａ…当接部、１２５Ａ…貫通孔、１２５ｂ…プラ
グ収容部、１２６…ねじ、１２７…ねじ孔、１２８…サービスプラグ、１２８ａ…プラグ操作部、１２８ｂ…プラグ基部、１３０…フレーム、１３１…第１フレーム材、１３２…第２フレーム材、１３３…連結部材、１３４…トレイ収容部、１３５…ボルト、１３６…支持部、１３７…遮断器、１４０…トレイ、１４１…供給ダクト、１４２…供給チャンバ、１４３…仕切、１４４…分割通路、１４５…フィン、１４６…水抜き穴、１４７…隙間、１５０…ダクト、１５０ａ…ファン取付部、１５０ｂ…空気案内部、１５１…ダクト吸気口、１５２…ダクト吸気口、２００…電池スタック、２１０…電池モジュール、２２１…エンドプレート、２２３…拘束ロッド、２２４…ブラケット、３００…管理機器、Ｆａ…冷却ファン、Ｆｒ…車両フレーム。

Claims (8)

1. 車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、
   前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、
   前記第１及び第２のケースには、前記連結に際して互いに面対向されるように相互の開口から外周に沿って延出された環状のフランジが設けられており、それらフランジ同士の連結によって前記第１及び第２のケースが連結され、
   前記第１及び第２のケースは、長側面及び短側面を有する箱状のケースであり、
   前記支持部材は、前記第１及び第２のケースのいずれか一方の各短側面に固定されて前記収容ケースを前記車体又は車台に片持ち支持する一対のブラケットであるとともに、
   前記一対のブラケットには、前記第１及び第２のケースのうちの当該ブラケットが固定される各側面に対応する部位に延出されているフランジの連結面裏面に面接触されるフランジが設けられており、該ブラケットのフランジが、前記第１及び第２のケースの連結時、それらケースのフランジと共締めされる
   ことを特徴とする電池パック。
2. 前記第１のケースは、前記収容ケースが前記車体又は車台に片持ち支持されたときに鉛直方向下方となるロアケースであって、前記二次電池群はこのロアケースに載置固定されており、前記一対のブラケットは、前記ロアケースの各短側面に固定される
   請求項１に記載の電池パック。
3. 前記ロアケースは、前記収容ケースが前記車体又は車台に片持ち支持されたときの鉛直方向に対する深さが、車体又は車台に対向する側よりも車体又は車台から離間する側で浅くなっており、
   前記ロアケースのフランジは、同ロアケースの車体又は車台から離間する側に傾斜する上辺の外周に沿って延出されている
   請求項２に記載の電池パック。
4. 前記ブラケットは、前記ロアケースの前記車体又は車台から離間する側に傾斜するフランジに面接触されるフランジを有するとともに、前記ロアケースの短側面の形状に対応して、車体又は車台から離間する方向に高さが連続的に低くなる先細り形状に形成されている
   請求項３に記載の電池パック。
5. 前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられている
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池パック。
6. 車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、
   前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、
   前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられており、
   前記装着されたサービスプラグを覆った状態で前記貫通孔を封鎖するプラグカバーを有し、
   前記プラグカバーは、前記サービスプラグが前記遮断器に正しく装着されていない状態では、同サービスプラグによる干渉によって前記収容ケースへの装着が不能となる形状に
   形成されている
   ことを特徴とする電池パック。
7. 車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、
   前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、
   前記収容ケースの一側面には、該収容ケース内で前記二次電池群の出力電力を遮断する遮断器に装着されるサービスプラグが貫通される貫通孔が設けられており、
   前記貫通孔は、ロアケースである第１のケースに対してアッパケースとなる前記第２のケースに、前記サービスプラグのケース外部に突出する部分が通過できない大きさを有して形成されている
   ことを特徴とする電池パック。
8. 車両に搭載された電動モータに電力を供給する二次電池群が収容ケースに収容、固定された状態で車両に搭載される電池パックであって、
   前記収容ケースは、相互に開口が向かい合わされて連結されると共に箱状からなる第１のケース及び第２のケースと、それら第１及び第２のケースの少なくとも一方に固定されて当該収容ケースを前記車両の車体又は車台に直接支持させるようにする支持部材とを備え、
   前記第１のケースに対して鉛直方向上方に位置する前記第２のケースの一側面には、前記収容ケースに収容された二次電池群を空冷するための空気を吸入する吸気口が設けられており、
   前記第２のケースから延出されたフランジは、少なくとも前記吸気口の下方に配置される部分が前記第１のケースから延出されたフランジの先端を覆う態様でその先端部が鉛直方向下方に曲げ加工されている
   ことを特徴とする電池パック。

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