特開 2022-169025 蓄電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022169025

(43)【公開日】2022-11-09

(54)【発明の名称】蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/244 20210101AFI20221101BHJP

   H01M 50/211 20210101ALI20221101BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20221101BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20221101BHJP

   H01M 50/249 20210101ALN20221101BHJP

   H01M 50/251 20210101ALN20221101BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 A

H01M50/211

H01G11/12

H01G11/78

H01M50/249

H01M50/251

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021074784

(22)【出願日】2021-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】100153224

【弁理士】

【氏名又は名称】中原 正樹

(72)【発明者】

【氏名】柴田 延言

(72)【発明者】

【氏名】河手 謙志

(72)【発明者】

【氏名】和田 彬

(72)【発明者】

【氏名】奥田 隼輔

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 一志

【テーマコード（参考）】

5E078

5H040

【Ｆターム（参考）】

5E078AA10

5E078AB01

5E078HA21

5E078JA02

5H040AA03

5H040AA07

5H040AS01

5H040AS04

5H040AS05

5H040AS06

5H040AS07

5H040AT04

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040AY12

5H040CC05

5H040CC13

5H040CC33

5H040CC38

5H040FF02

5H040JJ03

5H040JJ06

5H040NN03

(57)【要約】

【課題】蓄電ユニットと外装体との一体性が高められる蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置１は、蓄電素子２１を有する蓄電ユニット２０と、蓄電ユニット２０を収容する外装体１０と、蓄電ユニット２０及び外装体１０の間に介在し、蓄電ユニット２０及び外装体１０を接着する接着部９０とを備えている。外装体１０は、第一方向の一端部に開口部１１１を有している。蓄電ユニット２０の外側面及び外装体１０の内側面の一方には、他方における第一方向への移動を規制する規制部７０が設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電素子を有する蓄電ユニットと、
前記蓄電ユニットを収容する外装体と、
前記蓄電ユニット及び前記外装体の間に介在し、前記蓄電ユニット及び前記外装体を接着する接着部とを備え、
前記外装体は、第一方向の一端部に開口部を有し、
前記蓄電ユニットの外側面及び前記外装体の内側面の一方には、他方における前記第一方向への移動を規制する規制部が設けられている
蓄電装置。

【請求項2】

前記規制部は、前記他方における前記第一方向に交差する第二方向への移動を規制する
請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項3】

前記他方には、前記規制部により係止される凸部が形成されており、
前記規制部は、前記蓄電ユニットにおける前記開口部に対する挿抜時に、前記凸部における前記第一方向の移動をガイドするガイド部を有する
請求項１または２に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記ガイド部と、前記凸部とは、前記蓄電ユニットが前記外装体に正規な向きで収容される際には前記ガイド部が前記凸部をガイドするとともに、前記蓄電ユニットが前記外装体に非正規な向きで収容される際には、前記ガイド部に前記凸部が干渉する位置関係で配置されている
請求項３に記載の蓄電装置。

【請求項5】

前記蓄電ユニットは、前記蓄電素子を保持する保持部材を有し、
前記規制部は、前記保持部材の外側面及び前記外装体の内側面の一方に設けられていて、
前記接着部は、前記保持部材及び前記外装体の間に介在している
請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電装置。

【請求項6】

前記保持部材は、少なくとも１つの前記蓄電素子を収容する収容部である
請求項５に記載の蓄電装置。

【請求項7】

前記収容部は、第一部材と、当該第一部材に組み付けられて前記第一部材とともに前記蓄電素子を収容する第二部材とを有し、
前記規制部は、前記第一部材及び前記第二部材のそれぞれの外側面と、前記外装体の内側面における前記第一部材及び前記第二部材のそれぞれに対応した位置との一方に設けられている
請求項６に記載の蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の電池セル（蓄電ユニット）と、複数の電池セルを保持するハウジング（外装体）と、各電池セルをハウジングに対して接着する接着部を備える組電池（蓄電装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－６３８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、蓄電ユニットと外装体との間に接着部を介在させてこれらを接合する場合には、当該接合が安定するまでに蓄電ユニットが浮いてしまい、蓄電ユニットと外装体との一体性が損なわれて、設計通りの接合強度が得られないおそれがある。

【0005】

本発明は、蓄電ユニットと外装体との一体性が高められる蓄電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を有する蓄電ユニットと、蓄電ユニットを収容する外装体と、蓄電ユニット及び外装体の間に介在し、蓄電ユニット及び外装体を接着する接着部とを備え、外装体は、第一方向の一端部に開口部を有し、蓄電ユニットの外側面及び外装体の内側面の一方には、他方における第一方向への移動を規制する規制部が設けられている。

【0007】

これによれば、外装体の内側面及び蓄電ユニットの外側面の一方に形成された規制部が、他方における第一方向への移動を規制するので、接合が安定するまでの蓄電ユニットの不安定な状態を、他の治具などを用いることなく抑制することができる。したがって、外装体と蓄電ユニットとを安定して接合することができ、両者の一体性を高めることができる。

【0008】

規制部は、他方における第一方向に交差する第二方向への移動を規制する、としてもよい。

【0009】

これによれば、他方における第二方向への移動を規制部が規制するので、接合が安定するまでの蓄電ユニットの不安定な状態を、第一方向だけでなく第二方向においても規制することができる。したがって、外装体と蓄電ユニットとをより安定して接合することができ、両者の一体性を高めることができる。

【0010】

他方には、規制部により係止される凸部が形成されており、規制部は、蓄電ユニットにおける開口部に対する挿抜時に、凸部における第一方向の移動をガイドするガイド部を有する、としてもよい。

【0011】

これによれば、ガイド部が、蓄電ユニットの挿抜時に凸部の第一方向の移動をガイドするので、凸部を規制部で規制される位置までスムーズに移動させることができる。したがって、凸部を規制部でより確実に規制することができる。

【0012】

ガイド部と、凸部とは、蓄電ユニットが外装体に正規な向きで収容される際にはガイド部が凸部をガイドするとともに、蓄電ユニットが外装体に非正規な向きで収容される際には、ガイド部に凸部が干渉する位置関係で配置されている、としてもよい。

【0013】

これによれば、蓄電ユニットが外装体に非正規な向きで収容される際には、ガイド部に凸部が干渉するので、凸部が規制部で係止される位置まで到達せず、蓄電ユニットが外装体から浮くことになる。このため、誤挿入されていることを作業者に認識させることができる。

【0014】

蓄電ユニットは、蓄電素子を保持する保持部材を有し、規制部は、保持部材の外側面及び外装体の内側面の一方に設けられていて、接着部は、保持部材及び外装体の間に介在している、としてもよい。

【0015】

これによれば、蓄電ユニットが蓄電素子を保持する保持部材を有していて、この保持部材と外装体との間に接着部が介在しているので、接着部を起因とした保持部材の浮きを規制部で抑制することができる。

【0016】

保持部材は、少なくとも１つの蓄電素子を収容する収容部である、としてもよい。

【0017】

これによれば、保持部材が蓄電素子を収容する収容部であるので、予め少なくとも１つの蓄電素子を収容部で収容した状態で外装体に収容することができる。この場合、収容部の外底面は蓄電素子の外底面よりも広くなるので、例えば接着剤の使用量も増加する。つまり、収容部は、接着剤から大きな浮力を受けることとなり、第一方向へ移動しやすくなる。また、接着剤の使用量が多ければ、固化するまでの時間も長くなり、収容部が不安定な状態も長時間化する。このような場合においても、規制部が収容部の凸部の第一方向への移動を規制しているので、収容部における第一方向の移動を抑制することができる。

【0018】

収容部は、第一部材と、当該第一部材に組み付けられて第一部材とともに蓄電素子を収容する第二部材とを有し、規制部は、第一部材及び第二部材のそれぞれの外側面と、外装体の内側面における第一部材及び第二部材のそれぞれに対応した位置との一方に設けられている、としてもよい。

【0019】

これによれば、第一部材及び第二部材のそれぞれの外側面と、外装体の内側面における第一部材及び第二部材のそれぞれに対応した位置との一方に規制部が設けられているので、第一部材及び第二部材のそれぞれの移動を各規制部で規制することができる。したがって、接合が安定するまでの第一部材及び第二部材の不安定な状態を、抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る蓄電装置によれば、蓄電ユニットと外装体との一体性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。

【図2】実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

【図3】実施の形態に係る蓄電ユニットの概略構成を示す分解斜視図である。

【図4】実施の形態に係る凸部の概略構成を示す説明図である。

【図5】実施の形態に係る規制部の概略構成を示す説明図である。

【図6】実施の形態に係る凸部と、規制部とにおける係合時の状態を示す部分断面図である。

【図7】変形例１に係るガイド部及び凸部を模式的に示す上面図である。

【図8】変形例２に係る規制部を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。

【0023】

以下の説明及び図面中において、蓄電装置に備わる蓄電素子の電極端子の突出方向をＸ軸方向と定義する。また、複数の蓄電素子の並び方向、収容部をなす第一部材と第二部材との並び方向をＹ軸方向と定義する。蓄電装置の外装体における本体部と外蓋との並び方向、本体部に対する収容部の挿抜方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（以下実施の形態及びその変形例では、直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。本実施の形態では、Ｚ軸方向は第一方向の一例であり、Ｙ軸方向は第二方向の一例である。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

【0024】

［蓄電装置の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電装置１の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

【0025】

蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置１は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール（組電池）である。具体的には、蓄電装置１は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール及びリニアモーターカーが例示される。また、蓄電装置１は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。

【0026】

図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、蓄電ユニット２０と、蓄電ユニット２０を収容する外装体１０とを備えている。外装体１０は、蓄電ユニット２０を収容する本体部１１と、蓄電ユニット２０の上方を覆う外蓋１２とを有する。

【0027】

外装体１０は、蓄電装置１の外装体を構成する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）である。つまり、外装体１０は、蓄電ユニット２０等を所定の位置に固定し、これら要素を衝撃などから保護する部材である。

【0028】

本体部１１は、上部が開放された有底矩形筒状の部材であり、その開放部分が開口部１１１である。つまり、開口部１１１は、本体部１１においてＺ軸プラス方向の一端部に設けられている。開口部１１１は、平面視において略四角形状である。本体部１１は、Ｘ軸方向両側の側面に２つの第一壁部１１２を有し、Ｙ軸方向両側の側面に２つの第二壁部１１３を有し、Ｚ軸マイナス方向側に第三壁部１１４を有している。具体的には、第一壁部１１２は、本体部１１の短側面を形成する矩形状かつ板状の短側面部である。第二壁部１１３は、本体部１１の長側面を形成する矩形状かつ板状の長側面部である。第三壁部１１４は、本体部１１の底面を形成する矩形状かつ板状の底壁部である。

【0029】

２つの第一壁部１１２のそれぞれの内側面には、蓄電ユニット２０のＺ軸方向への移動を規制する規制部７０が設けられている。具体的には、２つの第一壁部１１２のうち、Ｘ軸マイナス方向の第一壁部１１２には、Ｘ軸プラス方向を向く壁面（内側面）に、Ｙ軸方向に並んだ２つの規制部７０が設けられている。一方、Ｘ軸プラス方向の第一壁部１１２には、Ｘ軸マイナス方向を向く壁面（内側面）に、Ｙ軸方向に並んだ２つの規制部７０が設けられている（図６参照）。規制部７０についての詳細は後述する。

【0030】

本体部１１の開口部１１１内には、蓄電ユニット２０に加えて、蓄電ユニット２０に保持された複数のバスバー３３、ヒューズ３４及び制御基板３５が収容されている。

【0031】

外蓋１２は、本体部１１の開口部１１１を閉塞する部材であり、本体部１１の開口部１１１を覆った状態で本体部１１に接合されている。外蓋１２は、一対（正極側及び負極側）の外部端子８１を有している。外部端子８１は、各バスバー３３、ヒューズ３４及び制御基板３５を介して、蓄電ユニット２０に含まれる複数の蓄電素子２１と電気的に接続されている。蓄電装置１は、この外部端子８１を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子８１は、例えば、真鍮などの銅合金、銅、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。

【0032】

ここで、各バスバー３３は、外部端子８１と蓄電素子２１とを電気的に接続する板状部材である。各バスバー３３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。

【0033】

ヒューズ３４は、定格以上の大電流から制御基板３５及び複数の蓄電素子２１等を保護する部材である。ヒューズ３４は、定格以上の電流が流れると溶断することで電流の流れを遮断する。

【0034】

制御基板３５は、複数の電気部品を有し、これら複数の電気部品により、各蓄電素子２１の状態を検出する検出回路、及び、充電及び放電を制御する制御回路等が形成されている。

【0035】

また、外装体１０の本体部１１及び外蓋１２は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。外装体１０は、これにより、蓄電素子２１等が外部の金属部材等に接触することを回避する。なお、蓄電素子２１等の電気的絶縁性が保たれる構成であれば、外装体１０は、金属等の導電部材で形成されていてもよい。

【0036】

［蓄電ユニット］
図３は、実施の形態に係る蓄電ユニット２０の概略構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、蓄電ユニット２０は、複数の蓄電素子２１と、これらの複数の蓄電素子２１を収容する収容部２２とを備えている。

【0037】

蓄電素子２１は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。本実施の形態では、蓄電素子２１は、扁平な形状を有するパウチタイプの蓄電素子であり、複数（本実施の形態では、４個）のパウチタイプの蓄電素子２１がＹ軸方向に並んで配列されている。蓄電素子２１は、パウチタイプの蓄電素子ではなく、扁平な直方体形状（角形）、円柱形状、長円柱形状または楕円柱形状等の蓄電素子でもよく、その大きさ及び形状は限定されない。配列される蓄電素子２１の個数についても、特に限定されない。蓄電素子２１は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子２１は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。

【0038】

蓄電装置１が有する蓄電素子２１は全て同様の構成を有するため、以下では、１つの蓄電素子２１の構成について詳細に説明する。図３では、全ての蓄電素子２１が重ねられた状態を図示している。蓄電素子２１は、容器２１０と、一対（正極側及び負極側）の電極端子２２０とを有し、容器２１０の内方には、電極体（図示せず）、及び、電解液（非水電解質）（図示せず）等が収容されている。当該電解液としては、蓄電素子２１の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、適宜公知の材料を用いることができる。

【0039】

容器２１０は、ラミネートフィルムで形成されたシート状の外装体（外装フィルム）であり、内部に電極体及び電解液等を減圧状態で密閉して収容している。容器２１０は、矩形状の２枚のラミネートフィルムが、Ｙ軸方向に重ねられて構成されている。当該２枚のラミネートフィルムは、一対の電極端子２２０を挟んで熱溶着等により接合（シール）されている。ラミネートフィルムは、アルミニウム等の金属層と、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレン（ＰＥ）等の樹脂層とを含む複数層からなるフレキシブルなフィルムであり、溶着箇所（シール部）には、樹脂層が配置されている。なお、容器２１０は、１枚のラミネートフィルムを袋状に形成して、当該ラミネートフィルムの端部同士を熱溶着により接合することで構成されていてもよい。蓄電素子２１がパウチタイプの蓄電素子でない場合には、容器２１０は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属製の板状部材により形成されてもよい。

【0040】

電極端子２２０は、電極体に電気的に接続された導電性の板状部材（リード板）であり、容器２１０を貫通した状態で容器２１０から露出して配置されている。本実施の形態では、Ｚ軸方向に並ぶ一対の電極端子２２０が、容器２１０のＸ軸マイナス方向の端部からＸ軸マイナス方向に突出して配置されている。具体的には、正極側の電極端子２２０は、電極体の正極板に電気的に接続されたリード端子であり、負極側の電極端子２２０は、電極体の負極板に電気的に接続されたリード端子である。つまり、電極端子２２０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子２１の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子２１の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。なお、電極端子２２０は、一方（例えば正極側）がＸ軸プラス方向の端部から突出し、他方（例えば負極側）がＸ軸マイナス方向の端部から突出していてもよい。電極端子２２０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。

【0041】

なお、図３では、電極端子２２０は、容器２１０からＸ軸マイナス方向に突出しただけの簡略化された状態で図示されているが、電極端子２２０は、延設されて隣り合う蓄電素子２１に向けて折れ曲がり、当該隣り合う蓄電素子２１が有する電極端子２２０に接続（接合）されてもよい。または、電極端子２２０は、バスバー等の導電部材に接続（接合）されることで、当該隣り合う蓄電素子２１が有する電極端子２２０に電気的に接続されてもよい。これにより、複数の蓄電素子２１が直列または並列に接続される。さらに、端部の蓄電素子２１が有する電極端子２２０は、蓄電装置１が備える外部端子まで延設されて当該外部端子に接続（接合）されてもよいし、バスバー等の導電部材によって当該外部端子に電気的に接続されてもよいし、当該電極端子２２０自体が外部端子となってもよい。

【0042】

電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素（発電要素）である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板（正極板及び負極板）がＺ軸方向に積層されて形成されている。なお、電極体は、極板（正極板及び負極板）が巻回されて形成された巻回型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型（スタック型）の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。

【0043】

収容部２２は、複数の蓄電素子２１を収容し、当該複数の蓄電素子２１を保持する箱形（略直方体形状）の容器（筐体）である。つまり、収容部２２は、蓄電素子２１を保持する保持部材の一例である。収容部２２は、本体部１１の内底面に設けられた接着剤からなる接着部９０により当該内底面に接着されている。

【0044】

収容部２２は、第一部材２３と、第一部材２３に組み付けられて第一部材２３とともに複数の蓄電素子２１を収容する第二部材２４とを有している。第一部材２３及び第二部材２４は、複数の蓄電素子２１の外方に配置され、複数の蓄電素子２１を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。例えば、複数の蓄電素子２１が第一部材２３及び第二部材２４により保持されることで、複数の蓄電素子２１が第一部材２３及び第二部材２４の内方で固定される。第一部材２３及び第二部材２４は、接着剤、ヒートシール、超音波溶着またはネジ締結等によって互いに接合される。

【0045】

第一部材２３及び第二部材２４は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、または、それらの複合材料等の絶縁部材により形成されている。これにより、第一部材２３及び第二部材２４は、複数の蓄電素子２１が外部の金属部材等の導電部材と導通することを抑制するが、そのような必要がない場合等には、第一部材２３及び第二部材２４は、金属等の導電部材で形成されていてもよい。

【0046】

第一部材２３は、第二部材２４のＹ軸プラス方向に配置される、Ｙ軸マイナス方向の面の全面が開口した有底矩形筒状のハウジングである。第一部材２３は、Ｘ軸方向両側の側面に、対向する一対の第一側壁部２３１を有し、Ｚ軸方向両側の側面に、対向する一対の第二側壁部２３２を有し、Ｙ軸プラス方向側に、底壁部２３３を有している。

【0047】

第一側壁部２３１は、第一部材２３の短側面（短側壁）を形成する、ＹＺ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｘ軸方向において複数の蓄電素子２１を挟む位置に配置される。第一側壁部２３１は、第二側壁部２３２及び底壁部２３３に隣接する壁部である。

【0048】

一対の第一側壁部２３１の外側面には、規制部７０により係止される凸部８０ａが設けられている。具体的には、一対の第一側壁部２３１のうち、Ｘ軸マイナス方向の第一側壁部２３１には、Ｘ軸マイナス方向を向く壁面（外側面）に凸部８０ａが設けられている（図示省略）。一方、Ｘ軸プラス方向の第一側壁部２３１には、Ｘ軸プラス方向を向く壁面（外側面）に凸部８０ａが設けられている。

【0049】

第二側壁部２３２は、第一部材２３の長側面（長側壁）を形成する、ＸＹ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｚ軸方向において複数の蓄電素子２１を挟む位置に配置される。第二側壁部２３２は、第一側壁部２３１及び底壁部２３３に隣接する壁部である。底壁部２３３は、第一部材２３の底面（底壁）を形成する、ＸＺ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｙ軸プラス方向端部の蓄電素子２１とＹ軸方向において対向し、かつ、当該蓄電素子２１と当接する。

【0050】

一対の第一側壁部２３１のうち、Ｘ軸マイナス方向に配置された第一側壁部２３１には、複数の蓄電素子２１の電極端子２２０を露出させる切欠２３４が形成されている。この切欠２３４を介してＹ軸プラス方向端部の蓄電素子２１の電極端子２２０と、外部端子８１とを電気的に接続する導電経路（図示省略）が配置される。

【0051】

第二部材２４は、第一部材２３のＹ軸マイナス方向に配置される、Ｙ軸プラス方向の面の全面が開口した有底矩形筒状のハウジングである。第二部材２４は、Ｘ軸方向両側の側面に、対向する一対の第一側壁部２４１を有し、Ｚ軸方向両側の側面に、対向する一対の第二側壁部２４２を有し、Ｙ軸マイナス方向側に、底壁部２４３を有している。

【0052】

第一側壁部２４１は、第二部材２４の短側面（短側壁）を形成する、ＹＺ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｘ軸方向において複数の蓄電素子２１を挟む位置に配置される。第一側壁部２４１は、第二側壁部２４２及び底壁部２４３に隣接する壁部である。

【0053】

一対の第一側壁部２４１の外側面には、規制部７０により係止される凸部８０ｂが設けられている。具体的には、一対の第一側壁部２４１のうち、Ｘ軸マイナス方向の第一側壁部２４１には、Ｘ軸マイナス方向を向く壁面（外側面）に凸部８０ｂが設けられている（図示省略）。一方、Ｘ軸プラス方向の第一側壁部２４１には、Ｘ軸プラス方向を向く壁面（外側面）に凸部８０ｂが設けられている。

【0054】

第二側壁部２４２は、第二部材２４の長側面（長側壁）を形成する、ＸＹ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｚ軸方向において複数の蓄電素子２１を挟む位置に配置される。第二側壁部２４２は、第一側壁部２４１及び底壁部２４３に隣接する壁部である。底壁部２４３は、第二部材２４の底面（底壁）を形成する、ＸＺ面に平行な平板状かつ矩形状の壁部であり、Ｙ軸マイナス方向端部の蓄電素子２１とＹ軸方向において対向し、かつ、当該蓄電素子２１と当接する。

【0055】

底壁部２４３の外面（Ｙ軸マイナス方向を向く面）は、複数のバスバー３３、ヒューズ３４及び制御基板３５が取り付けられる取付面２５である。取付面２５には、制御基板３５がネジ止めされる複数のボス部２６と、ヒューズ３４が取り付けられるヒューズ取付部２７と、各バスバー３３が個別に取り付けられる複数のバスバー取付部２８とが設けられている。

【0056】

［凸部及び規制部］
次に、凸部８０ａ、８０ｂ及び規制部７０の詳細について説明する。なお、本実施の形態では、外装体１０の本体部１１に４つの規制部７０が設けられており、これらの各規制部７０と組となるように、４つの凸部８０ａ、８０ｂが蓄電ユニット２０の収容部２２に設けられている。各組の凸部８０ａ、８０ｂ及び規制部７０はいずれも同構成であるので、ここでは一組の凸部８０ａ及び規制部７０を例示して説明し、その他の組についての説明は省略する。具体的には、４つの規制部７０のうち、本体部１１のＸ軸プラス方向であって、Ｙ軸プラス方向に配置された規制部７０と、４つの凸部８０ａ、８０ｂのうち、第一部材２３におけるＸ軸プラス方向に配置された凸部８０ａとを例示して説明する。

【0057】

図４は、実施の形態に係る凸部８０ａの概略構成を示す説明図である。具体的には、図４の（ａ）は凸部８０ａの平面図であり、図４の（ｂ）は凸部８０ａの側面図である。

【0058】

図４に示すように、凸部８０ａは、第一部材２３におけるＸ軸プラス方向の第一側壁部２３１の外側面から突出しており、平面視略十字状に形成されている。具体的には、凸部８０ａは、Ｚ軸方向に長尺なリブ部８３と、リブ部８３のＺ軸方向の中間部であってＹ軸方向両側からＹ軸方向に延在する一対の被係合部８２とを有している。リブ部８３は、Ｘ軸方向視においてＺ軸マイナス方向に進むにつれて幅が細くなる形状となっている。リブ部８３は、Ｚ軸マイナス方向の端部がＲ形状となっており、Ｚ軸プラス方向の端部が平坦状となっている。リブ部８３は厚み（Ｘ軸方向の長さ）がＺ軸方向の全長にわたって均一となっている。

【0059】

被係合部８２は、厚みがＺ軸マイナス方向に進むにつれて薄くなるように傾斜面８２１を有している。傾斜面８２１は、第一側壁部２３１の外側面に連続するようにＺ軸方向に沿って延びている。被係合部８２の上端面は、ＸＹ面に平行な平坦面となっている。この被係合部８２の上端面には、後述する規制部７０の係合部７２が係合されることで、蓄電ユニット２０のＺ軸プラス方向の移動が規制される。

【0060】

図５は、実施の形態に係る規制部７０の概略構成を示す説明図である。具体的には、図５の（ａ）は規制部７０の平面図であり、図５の（ｂ）は規制部７０の側面図である。

【0061】

図５に示すように、規制部７０は、Ｙ軸方向に並んで配置された一対のガイド部７１を有している。各ガイド部７１は、本体部１１においてＸ軸プラス方向の第一壁部１１２の内側面から突出し、Ｚ軸方向に長尺状に形成されている。各ガイド部７１のＹ軸方向の間隔には、凸部８０ａのリブ部８３が挿入される。各ガイド部７１の内側面は、各ガイド部７１の間隔がＺ軸マイナス方向に進むにつれて小さくなる形状となっている。

【0062】

各ガイド部７１の上端部には、凸部８０ａの被係合部８２に係合する係合部７２が設けられている。具体的には、係合部７２は、上端面及び下端面がＸＹ平面に平行であり、上端面と下端面との間では、厚みがＺ軸マイナス方向に進むにつれて厚くなるように傾斜面７２１を有している。係合部７２の下端面は、被係合部８２の上端面に係合することで、蓄電ユニット２０のＺ軸プラス方向の移動を規制する。

【0063】

各ガイド部７１において係合部７２の直下には、凸部８０ａの各被係合部８２を収容する収容凹部７３が形成されている。収容凹部７３は、被係合部８２を収容できる形状であれば如何様でもよい。また、各ガイド部７１において収容凹部７３よりも下方の部分は、厚みがＺ軸方向の全長にわたって均一となっている。

【0064】

［蓄電ユニットの挿入方法］
次に、外装体１０の本体部１１に蓄電ユニット２０を挿入する際の挿入方法について説明する。まず、作業者は、外装体１０の本体部１１の内底面に接着剤の塗布を行うことで、接着部９０を配置する。

【0065】

その後、作業者は、蓄電ユニット２０を本体部１１の上方からＺ軸マイナス方向に移動させて本体部１１の開口部１１１内に挿入する。このとき、蓄電ユニット２０の各凸部８０ａのリブ部８３は、各規制部７０の一対のガイド部７１間に挿入される。挿入時には、リブ部８３が一対のガイド部７１の内側面上を摺動する場合もある。これにより、リブ部８３が一対のガイド部７１によってＺ軸マイナス方向にガイドされる。挿入中に、蓄電ユニット２０がＹ軸方向に移動しようとしたとしても、一対のガイド部７１の内側面がリブ部８３に干渉することで、当該蓄電ユニット２０のＹ軸方向の移動が規制される。なお、蓄電ユニット２０を本体部１１から抜く際においても、一対のガイド部７１がリブ部８３をＺ軸プラス方向にガイドすることになる。

【0066】

その後、凸部８０ａの被係合部８２がガイド部７１の係合部７２に到達すると、被係合部８２の傾斜面８２１が係合部７２の傾斜面７２１を摺動しながら、Ｚ軸マイナス方向に移動する。この摺動時には、被係合部８２の傾斜面８２１は、係合部７２の傾斜面７２１によって徐々にＸ軸マイナス方向に押されるので、被係合部８２もＸ軸マイナス方向に押し動かされる。その後、被係合部８２の傾斜面８２１が係合部７２の傾斜面７２１を通過すると、被係合部８２への押圧力も解除されるので、被係合部８２が元の状態に戻り、ガイド部７１の収容凹部７３内に収容される。この状態では、係合部７２の下端面が被係合部８２の上端面に対向している。図６は、実施の形態に係る凸部８０ａ、８０ｂと、規制部７０とにおける係合時の状態を示す部分断面図である。

【0067】

このとき、接着部９０からの浮力により蓄電ユニット２０がＺ軸プラス方向に浮こうとすると、被係合部８２の上端面が係合部７２の下端面に当接する。これにより、係合部７２が被係合部８２に係合するので、蓄電ユニット２０のそれ以上の浮きが規制される。また、接着部９０をなす接着剤が固化するまでの間に、蓄電ユニット２０がＹ軸方向に移動しようとしたとしても、一対のガイド部７１の内側面がリブ部８３に干渉することで、当該蓄電ユニット２０のＹ軸方向の移動が規制される。その後、接着剤が固化した後においても、振動または衝撃などにより蓄電ユニット２０がＺ軸方向またはＹ軸方向に移動しようとしたとしても、規制部７０による規制によって蓄電ユニット２０の移動が規制される。

【0068】

［効果など］
以上のように、本実施の形態によれば、本体部１１の内側面に形成された規制部７０が、蓄電ユニット２０におけるＺ軸方向（第一方向）への移動を規制する。このため、接着部９０での接合が安定するまでの蓄電ユニット２０の不安定な状態が、他の治具などを用いることなく抑制される。したがって、外装体１０の本体部１１と蓄電ユニット２０とを安定して接合することができ、両者の一体性を高めることができる。

【0069】

規制部７０が、蓄電ユニット２０のおけるＹ軸方向（第二方向）への移動を規制するので、接着部９０での接合が安定するまでの蓄電ユニット２０の不安定な状態を、第一方向だけでなく第二方向においても規制することができる。したがって、外装体１０と蓄電ユニット２０とをより安定して接合することができ、両者の一体性を高めることができる。

【0070】

規制部７０に備わる一対のガイド部７１が、蓄電ユニット２０の挿抜時に凸部８０ａ、８０ｂの第一方向の移動をガイドするので、凸部８０ａ、８０ｂを規制部７０で規制される位置までスムーズに移動させることができる。したがって、凸部８０ａ、８０ｂを規制部７０でより確実に規制することができる。

【0071】

蓄電ユニット２０が蓄電素子２１を収容する保持する収容部２２（保持部材）を有していて、この収容部２２と外装体１０との間に接着部９０が介在しているので、接着部９０を起因とした収容部２２の浮きを規制部７０で抑制することができる。

【0072】

特に、保持部材が蓄電素子２１を収容する収容部２２であるので、予め少なくとも１つの蓄電素子２１を収容部２２で収容した状態で外装体１０に収容することができる。この場合、収容部２２の外底面は蓄電素子２１の外底面よりも広くなるので、接着剤の使用量も増加する。つまり、収容部２２は、接着剤から大きな浮力を受けることとなり、Ｚ軸方向へ移動しやすくなる。また、接着剤の使用量が多ければ、固化するまでの時間も長くなり、収容部２２が不安定な状態も長時間化する。このような場合においても、規制部７０が収容部２２の凸部８０ａ、８０ｂのＺ軸方向への移動を規制しているので、収容部２２におけるＺ軸方向の移動を抑制することができる。

【0073】

本体部１１の内側面における、第一部材２３の凸部８０ａ及び第二部材２４の凸部８０ｂのそれぞれに対応した位置に規制部７０が設けられているので、第一部材２３及び第二部材２４のそれぞれの移動を各規制部７０で規制することができる。したがって、接着部９０での接合が安定するまでの第一部材２３及び第二部材２４の不安定な状態を、抑制することができる。

【0074】

［変形例１］
上記実施の形態では、Ｚ軸方向視におけるガイド部７１と凸部８０ａ、８０ｂとの位置関係については言及しなかったが、変形例１では、ガイド部７１と凸部８０ａ、８０ｂとの位置関係について説明する。

【0075】

図７は、変形例１に係るガイド部７１及び凸部８０ａ、８０ｂを模式的に示す上面図である。図７の（ａ）では、蓄電ユニット２０が正規な向き（図中、矢印がＹ軸マイナス方向向き）で本体部１１に収容される場合を示し、図７の（ｂ）では、蓄電ユニット２０が非正規な向き（図中、矢印がＹ軸プラス方向向き）で本体部１１に収容される場合を示している。図７では、本体部１１に濃いドットハッチングを付し、蓄電ユニット２０に薄いドットハッチングを付している。

【0076】

図７（ａ）に示すように、蓄電ユニット２０が正規な向きで本体部１１に収容される際には、各ガイド部７１が各凸部８０ａ、８０ｂをガイドする位置関係となるように、各ガイド部７１及び各凸部８０ａ、８０ｂが配置されている。一方、図７（ｂ）に示すように、蓄電ユニット２０が本体部１１に非正規な向きで収容される際には、各ガイド部７１に各凸部８０ａ、８０ｂが干渉する位置関係となるように、各ガイド部７１及び各凸部８０ａ、８０ｂが配置されている。

【0077】

これにより、蓄電ユニット２０が外装体１０の本体部１１に非正規な向きで収容される際には、各ガイド部７１に各凸部８０ａ、８０ｂが干渉するので、凸部８０ａ、８０ｂが規制部７０で係止される位置まで到達せず、蓄電ユニット２０が本体部１１から浮くことになる。このため、誤挿入されていることを作業者に認識させることができる。

【0078】

なお、蓄電ユニット２０が本体部１１に非正規な向きで収容される際には、少なくとも１つのガイド部に凸部が干渉させる位置関係であればよい。１つのガイド部に凸部が干渉しさえすれば蓄電ユニットを本体部から浮かせることができる。

【0079】

［変形例２］
上記実施の形態では、外装体１０の本体部１１に規制部７０が設けられ、蓄電ユニット２０の収容部２２に凸部８０ａ、８０ｂが設けられた蓄電装置１を例示した。しかしながら、規制部が収容部の上端面を係止する構成であれば、収容部に凸部を設けなくともよい。

【0080】

図８は、変形例２に係る規制部７０ｂを示す部分断面図である。図８では、外装体の本体部１１ｂ及び接着部９０を断面図で示し、蓄電ユニット２０ｂの収容部２２ｂを平面図で示している。図８に示すように、本体部１１ｂの内側面には、規制部７０ｂが設けられている。規制部７０ｂは、本体部１１ｂの内側面から略三角形状に突出している。規制部７０ｂの傾斜面は、蓄電ユニット２０ｂが本体部１１ｂに挿入される際に、収容部２２ｂをガイドするガイド面である。また、規制部７０ｂの底面は、収容部２２ｂの上面に当接することで、蓄電ユニット２０ｂのＺ軸方向の移動を規制する。このように、収容部２２ｂに凸部がなくとも、規制部７０ｂが収容部２２ｂの上面に当接することで、蓄電ユニット２０ｂのＺ軸方向の移動を規制することが可能である。なお、蓄電ユニットの外側面には、規制部が係合する凹部が形成されていてもよい。

【0081】

［その他］
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0082】

例えば、実施の形態では、外装体１０の本体部１１の内側面に規制部７０が設けられ、蓄電ユニット２０の収容部２２の外側面に凸部８０ａ、８０ｂが設けられる場合を例示した。しかしながら、外装体の本体部の内側面に凸部が設けられ、蓄電ユニットの収容部の外側面に規制部が設けられていてもよい。

【0083】

実施の形態では、保持部材の一例として、蓄電素子２１を収容する収容部２２を例示した。しかしながら、保持部材は、蓄電素子を保持するものであれば如何なる部材であってもよい。例えば、保持部材の他の例としては、蓄電素子間または蓄電素子の端部に配置されるスペーサ、蓄電素子を拘束するためのサイドプレートまたはエンドプレートなどが挙げられる。

【0084】

実施の形態では、蓄電ユニット２０が複数の蓄電素子２１と収容部２２とを備えている場合を例示した。しかしながら、蓄電ユニットは収容部を備えていなくてもよい。この場合、蓄電素子の外側面及び外装体の内側面の一方に、他方における第一方向への移動を規制する規制部を設ければよく、蓄電素子の外側面及び外装体の内側面の他方に凸部を設ければよい。

【0085】

実施の形態では、接着部９０が接着剤から形成されている場合を例示したが、接着部は、蓄電ユニットと外装体とを接合するものであればその態様は如何様でもよい。例えば、両面テープからなる接着部であってもよい。

【0086】

実施の形態では、収容部２２の外底面と、本体部１１の内底面との間に接着部９０が介在している場合を例示したが、接着部は、蓄電ユニットの外側面と、本体部１１の内側面との間に介在していてもよい。

【0087】

実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。

【符号の説明】

【0089】

１ 蓄電装置
１０ 外装体
１１、１１ｂ 本体部
１２ 外蓋
２０、２０ｂ 蓄電ユニット
２１ 蓄電素子
２２、２２ｂ 収容部（保持部材）
２３ 第一部材
２４ 第二部材
２５ 取付面
２６ ボス部
２７ ヒューズ取付部
２８ バスバー取付部
３３ バスバー
３４ ヒューズ
３５ 制御基板
７０、７０ｂ 規制部
７１ ガイド部
７２ 係合部
７３ 収容凹部
８０ａ、８０ｂ 凸部
８１ 外部端子
８２ 被係合部
８３ リブ部
９０ 接着部
１１１ 開口部
１１２ 第一壁部
１１３ 第二壁部
１１４ 第三壁部
２１０ 容器
２２０ 電極端子
２３１、２４１ 第一側壁部
２３２、２４２ 第二側壁部
２３３、２４３ 底壁部
２３４ 切欠
７２１、８２１ 傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】