特開 2022-181999 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】P2022181999

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】蓄電装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/291 20210101AFI20221201BHJP

   H01M 50/271 20210101ALI20221201BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

H01M50/291

H01M50/271 S

H01G11/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089270

(22)【出願日】2021-05-27

(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】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 丈

【テーマコード（参考）】

5E078

5H040

【Ｆターム（参考）】

5E078AA15

5E078JA02

5E078JA07

5E078JA10

5H040AA03

5H040AT02

5H040AY10

5H040CC15

5H040CC25

5H040CC34

5H040CC38

5H040LL06

5H040NN01

5H040NN03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】各蓄電素子の性能劣化のバラつきを抑えることができる蓄電装置を提供する。
【解決手段】所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、積層体を保持する保持部と、を備え、複数の隣接部材のそれぞれは、蓄電素子間において、少なくとも所定方向と直交する方向における蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、所定方向において、積層体の中央部に配置される隣接部材の曲げ強度は、該積層体の端部に最も近い隣接部材の曲げ強度より大きい、蓄電装置である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記所定方向において、前記積層体の中央部に配置される前記隣接部材の曲げ強度は、該積層体の端部に最も近い前記隣接部材の曲げ強度より大きい、蓄電装置。

【請求項2】

所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記積層体における所定の隣接部材である第一隣接部材の曲げ強度は、該積層体における該第一隣接部材より前記所定方向の端部に近い位置に配置される第二隣接部材の曲げ強度より大きい、蓄電装置。

【請求項3】

前記積層体において隣り合う二つの隣接部材のうちの前記所定方向における該積層体の中央に近い隣接部材の曲げ強度は、該隣接部材より該積層体の端部に近い隣接部材の曲げ強度より大きい、請求項１又は２に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記積層体において前記所定方向の中央に近い隣接部材ほど曲げ強度が大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。

【請求項5】

所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記隣り合う蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記積層体において、前記所定方向の端部に最も近い隣接部材から前記所定方向の中央又は中央に最も近い隣接部材に向かうに従って各隣接部材の曲げ強度が順に大きくなっている、蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蓄電素子が保持部材によって拘束されている蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から複数の電池セルが配列方向に拘束されている組電池が知られている（特許文献１参照）。この組電池は、一方向に配列された一列の複数の電池セルと、複数の電池セルの配列方向の両端から、一列の複数の電池セルを狭持する一対のエンドプレートと、配列方向に垂直な方向から複数の電池セルを挟持すると共に、配列方向の両端で一対のエンドプレートを締結する一対のバインドバーと、を備える。そして、組電池において、一列の複数の電池セルは、一対のエンドプレートと一対のバインドバーとによって配列方向に緊締されている。

【0003】

このように、一列の複数の電池セルが一対のエンドプレートと一対のバインドバーとによって配列方向に緊締されているため、この組電池では、経年劣化等によって各電池セルが膨張しても、組電池における配列方向の寸法が変わらない。このため、配列方向の中央に近づくほど各電池セルの膨張した分が累積されて中央側の電池セルほど隣り合う電池セルから加えられる中央側への力（圧力）が大きくなり、これにより、中央側の電池セルほど電池性能の劣化が大きい。即ち、各電池セルの性能劣化にバラつきが生じる。

【0004】

複数の電池セルを備えた組電池の性能は、最も劣化した電池セルの性能に支配されるため、上記のように、組電池において各電池セルの性能劣化にバラつきが生じる、即ち、一部の電池セルの性能劣化が大きいと、該組電池の性能劣化が急速に進むことになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１７７９３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本実施形態は、所定方向に並ぶ複数の蓄電素子が保持部によって保持された蓄電装置であって、各蓄電素子の性能劣化のバラつきを抑えることができ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】

【0007】

本実施形態の蓄電装置は、
所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記所定方向において、前記積層体の中央部に配置される前記隣接部材の曲げ強度は、該積層体の端部に最も近い前記隣接部材の曲げ強度より大きい。

【0008】

かかる構成によれば、積層体が保持部に保持されることでＸ軸方向への該積層体の伸びが規制された状態であっても、積層体における所定方向の中央部に配置される隣接部材の曲げ強度が端部に最も近い隣接部材の曲げ強度より大きいため、前記中央部に配置された隣接部材より積層体の端部に近い位置に配置された各蓄電素子の膨張が前記中央部に配置された隣接部材より積層体の中央に近い位置に配置された蓄電素子に伝わり難くなる。これにより、前記中央に近い位置に配置された蓄電素子において各蓄電素子の膨張に起因する性能劣化が抑えられ、その結果、各蓄電素子の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0009】

また、本実施形態の蓄電装置は、
所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記積層体における所定の隣接部材である第一隣接部材の曲げ強度は、該積層体における該第一隣接部材より前記所定方向の端部に近い位置に配置される第二隣接部材の曲げ強度より大きい。

【0010】

かかる構成によれば、積層体が保持部に保持されることでＸ軸方向への該積層体の伸びが規制された状態であっても、第一隣接部材の曲げ強度が、該第一隣接部材より所定方向における積層体の端部に近い位置に配置される第二隣接部材の曲げ強度より大きいため、第一隣接部材より積層体の端部に近い位置に配置される各蓄電素子の膨張が当該第一隣接部材より積層体の中央に近い位置に配置される蓄電素子に伝わり難くなる。これにより、前記中央に近い位置に配置される蓄電素子において各蓄電素子の膨張に起因する性能劣化が抑えられ、その結果、各蓄電素子の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0011】

前記蓄電装置では、
前記積層体において隣り合う二つの隣接部材のうちの前記所定方向における該積層体の中央に近い隣接部材の曲げ強度は、該隣接部材より該積層体の端部に近い隣接部材の曲げ強度より大きくてもよい。

【0012】

かかる構成によれば、前記中央に近い隣接部材より積層体の端部に近い位置に配置される各蓄電素子の膨張が当該中央に近い隣接部材より積層体の中央に近い位置に配置される蓄電素子に伝わり難くなり、これにより、各蓄電素子の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0013】

また、前記蓄電装置では、
前記積層体において前記所定方向の中央に近い隣接部材ほど曲げ強度が大きくてもよい。

【0014】

かかる構成によれば、各蓄電素子の膨張が所定方向における積層体の中央に近い蓄電素子へ伝わり難くなり、これにより、各蓄電素子の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0015】

また、本実施形態の蓄電装置は、
所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と各蓄電素子間に配置される複数の隣接部材とを含む積層体と、
前記積層体を保持する保持部と、を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記隣り合う蓄電素子間において、少なくとも前記所定方向と直交する方向における前記蓄電素子の一方の端縁から他方の端縁まで広がり、
前記積層体において、前記所定方向の端部に最も近い隣接部材から前記所定方向の中央又は中央に最も近い隣接部材に向かうに従って各隣接部材の曲げ強度が順に大きくなっている。

【0016】

かかる構成によっても、各蓄電素子の膨張が所定方向における積層体の中央に近い蓄電素子へ伝わり難くなり、これにより、各蓄電素子の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【発明の効果】

【0017】

以上より、本実施形態によれば、所定方向に並ぶ複数の蓄電素子が保持部によって保持された蓄電装置であって、各蓄電素子の性能劣化のバラつきを抑えることができる蓄電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。

【図2】図２は、前記蓄電装置の構成を一部省略した分解斜視図である。

【図3】図３は、前記蓄電装置における積層方向の各位置の隣接部材の曲げ強度を示す図である。

【図4】図４は、前記蓄電装置の積層方向の位置による隣接部材の曲げ強度の違いを説明するための模式図である。

【図5】図５は、他実施形態に係る蓄電装置の積層方向の各位置の隣接部材の曲げ強度を示す図である。

【図6】図６は、曲げ強度の測定方法を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態について、図１～図４を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。

【0020】

蓄電装置は、図１及び図２に示すように、複数の蓄電素子１０を含む積層体Ｌと、積層体Ｌを保持する保持部材（保持部）４と、を備える。また、蓄電装置１は、積層体Ｌと保持部材４との間に配置される少なくとも一つのインシュレータ６と、異なる蓄電素子１０同士を導通可能に接続する複数のバスバ８と、を備える。

【0021】

具体的に、積層体Ｌは、複数の蓄電素子１０と複数の隣接部材２とを含む。この積層体Ｌにおいて、蓄電素子１０と隣接部材２とは、所定方向に交互に配置されている。

【0022】

複数の蓄電素子１０のそれぞれは、一次電池、二次電池、キャパシタ等である。本実施形態の蓄電素子１０は、充放電可能な非水電解質二次電池である。より具体的には、蓄電素子１０は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。

【0023】

具体的に、各蓄電素子１０は、電極体と、電極体を電解液と共に収容するケース１３と、少なくとも一部がケース１３の外側に露出する外部端子１４と、電極体と外部端子１４とを接続する集電体と、を備える。

【0024】

電極体では、正極と負極とがセパレータを介して交互に積層されている。この電極体においてリチウムイオンが正極と負極との間を移動することにより、蓄電素子１０が充放電する。

【0025】

ケース１３は、開口を有するケース本体１３１と、ケース本体１３１の開口を塞ぐ（閉じる）板状の蓋板１３２と、を有する。本実施形態のケース本体１３１は、有底角筒状であり、ケース１３は、直方体形状（六面形状）である。本実施形態のケース１３は、扁平な直方体形状であり、複数の蓄電素子１０は、積層体Ｌにおいて、ケース１３（ケース本体１３１）の幅広な面（壁部）を、隣接部材２を介して対向させた状態でＸ軸方向に並んでいる。

【0026】

以下の説明では、複数の蓄電素子１０が並ぶ方向（所定方向）を直交座標系のＸ軸、ケース１３の幅狭な一対の面（壁部）が対向する方向を直交座標系のＹ軸、蓋板１３２の法線方向を直交座標系のＺ軸とする。

【0027】

複数の隣接部材２のそれぞれは、絶縁性を有し、Ｘ軸方向に並ぶ蓄電素子１０間、又は蓄電素子１０と該蓄電素子１０に対してＸ軸方向に並ぶ部材（本実施形態の例では、保持部材４の一部）との間に配置される。本実施形態の複数の隣接部材２のそれぞれは、樹脂によって形成されている。

【0028】

また、複数の隣接部材２それぞれは、隣接する蓄電素子１０との間に温度調整用の流体（本実施形態の例では空気等の冷却流体）が流通可能な流路Ｒを形成する。これら複数の隣接部材２は、複数種の隣接部材を含み、本実施形態の複数の隣接部材２は、蓄電素子１０間に配置される中間隣接部材（隣接部材）２１と、Ｘ軸方向において最も端にある蓄電素子１０の外側で該蓄電素子１０と隣接する端部隣接部材２２と、を含む。即ち、蓄電装置１は、隣接部材２として、中間隣接部材２１と、端部隣接部材２２と、を備える。本実施形態の蓄電装置１は、複数の中間隣接部材２１と、二つ（一対）の端部隣接部材２２と、を備える。これら複数の中間隣接部材２１のそれぞれは、各蓄電素子１０間に配置されている。

【0029】

複数の中間隣接部材（隣接部材）２１のそれぞれは、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０間においてＸ軸方向と直交する方向に広がる第一本体部２１１と、第一本体部２１１と隣り合う蓄電素子１０の該第一本体部２１１に対する移動を規制する少なくとも一つの第一規制部２１５と、を有する。

【0030】

第一本体部２１１は、蓄電素子１０のケース１３の幅広な面と対向し、その一部を該幅広な面に当接させている部位である。この第一本体部２１１は、隣接する蓄電素子１０に対し、少なくともＸ軸方向と直交する方向における蓄電素子１０の一方の端縁から他方の端縁まで広がっている。詳しくは、第一本体部２１１は、隣接する蓄電素子１０のケース１３における幅広の面に対し、少なくとも該面の中心部を挟んで対向する二つの端縁における一方の端縁から他方の端縁まで広がっている。本実施形態の第一本体部２１１は、Ｘ軸方向からみてケース１３の幅広の面と同じ大きさ又は幅広の面より大きい（幅広の面が含まれる大きさである）。これにより、第一本体部２１１が、隣り合う蓄電素子１０のケース１３における幅広の面の周縁部全域で挟み込まれている。

【0031】

この第一本体部２１１は、隣接する蓄電素子１０と共同して該蓄電素子１０との間に温度調整用の流体が流通可能な流路Ｒを形成する。本実施形態の第一本体部２１１は、隣接する蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成する。詳しくは、第一本体部２１１は、Ｘ軸方向の一方側に隣接する蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成すると共に、Ｘ軸方向の他方側に隣接する蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成する。この第一本体部２１１は、Ｘ軸方向から見て、隣接する蓄電素子１０と対応する大きさの矩形状であり、該第一本体部２１１のＸ－Ｚ面（Ｘ軸方向とＺ軸方向とを含む面）に沿った断面が矩形波形形状である。

【0032】

第一規制部２１５は、矩形状の第一本体部２１１の少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第一本体部２１１と隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１３）とＹ－Ｚ面（Ｙ軸方向とＺ軸方向とを含む面）方向の外側から当接することによって該蓄電素子１０の第一本体部２１１に対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第一規制部２１５は、第一本体部２１１からＸ軸方向の両側に向けてそれぞれ延びている。

【0033】

二つの端部隣接部材（隣接部材）２２のそれぞれは、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０と保持部材４（詳しくは、終端部材４１）との間においてＸ軸方向と直交する方向に広がる第二本体部２２１と、第二本体部２２１と隣り合う蓄電素子１０の該第二本体部２２１に対する移動を規制する少なくとも一つの第二規制部２２５と、を有する。

【0034】

第二本体部２２１は、蓄電素子１０のケース１３の幅広な面と一部を当接させた状態で対向する部位である。この第二本体部２２１は、隣接する蓄電素子１０に対し、少なくともＸ軸方向と直交する方向における蓄電素子１０の一方の端縁から他方の端縁まで広がっている。詳しくは、第二本体部２２１は、隣接する蓄電素子１０のケース１３における幅広の面に対し、少なくとも該面の中心部を挟んで対向する二つの端縁における一方の端縁から他方の端縁まで広がっている。本実施形態の第二本体部２２１は、Ｘ軸方向からみてケース１３の幅広の面と同じ大きさ又は幅広の面より大きい（幅広の面が含まれる大きさである）。また、Ｘ軸方向から見て終端部材４１は、蓄電素子１０（詳しくは、ケース１３）と同じ大きさ又は僅かに大きい。これにより、第二本体部２２１は、隣り合う終端部材４１と蓄電素子１０のケース１３の幅広の面との各周縁部全域で挟み込まれている。

【0035】

この第二本体部２２１も、中間隣接部材２１の第一本体部２１１と同様に、隣接する蓄電素子１０と共同して該蓄電素子１０との間に温度調整用の流体が流通可能な流路Ｒを形成する。本実施形態の第二本体部２２１は、隣接する蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成する。この第二本体部２２１は、Ｘ軸方向から見て隣接する蓄電素子１０と対応する大きさの矩形板状であり、本実施形態の第二本体部２２１は、Ｙ軸方向に長尺な矩形状である。

【0036】

具体的に、第二本体部２２１は、積層体ＬにおけるＸ軸方向の一方側の端部又は他方側の端部においてＸ軸方向と直交する方向に広がり、且つ隣り合う蓄電素子１０（ケース１３の幅広の面）又は終端部材４１と対向する二つの対向面２２１１と、蓄電素子１０側の対向面２２１１から突出する複数の凸条２２１２と、を有する。複数の凸条２２１２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延び、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置されている。

【0037】

第二規制部２２５は、矩形状の第二本体部２２１の少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第二本体部２２１と隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１３）とＹ－Ｚ面方向の外側から当接することによって該蓄電素子１０の第二本体部２２１に対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第二規制部２２５は、第二本体部２２１からＸ軸方向の一方側（蓄電素子１０側）に向けて延びている。

【0038】

以上のように構成される複数の隣接部材２（中間隣接部材２１）は、曲げ強度の異なる隣接部材２を含む。具体的には、図３に示すように、積層体ＬにおいてＸ軸方向の中央側の中間隣接部材２１ほど曲げ強度が大きい。この強度分布のグラフでは、積層体Ｌにおける蓄電素子１０の並び方向の端から中央に向かうにつれて曲げ強度が直線的に変化せずに、曲線的に変化している。この複数の中間隣接部材２１の曲げ強度の違いは、例えば、隣接部材２の厚さ（Ｘ軸方向の寸法）の違いや、材質の違い、構造の違い（例えば、矩形波型の断面における矩形波のピッチの違い）、これらの組み合わせ等によって生じている。ここで、本実施形態における曲げ強度とは、図６に示すように、隣接部材２のＹ方向の両端部を支点９によって支持した状態で、ＹＺ面の中央部（Ｙ軸方向の中央部で且つＺ軸方向の中央部）を押したときに、隣接部材２が折れ曲がったときの力Ｆを測定したものである。尚、各支点９は、Ｚ軸方向に線状に延びる頂部によって隣接部材２を支持する。

【0039】

詳しくは、複数の中間隣接部材２１において、積層体ＬにおけるＸ軸方向の中央部に配置される中間隣接部材２１が最も曲げ強度が大きく、Ｘ軸方向の端（積層体ＬのＸ軸方向の端部に最も近い位置）に配置される中間隣接部材２１が最も曲げ強度が小さい。尚、中央部に配置される中間隣接部材２１とは、中間隣接部材２１の数が奇数の場合は、Ｘ軸方向の中央にある一つの中間隣接部材２１であり、中間隣接部材２１の数が偶数の場合は、Ｘ軸方向の中央に最も近い二つの中間隣接部材２１である。

【0040】

また、積層体Ｌにおいて隣接部材２の曲げ強度のＸ軸方向（蓄電素子１０の積層方向）の強度分布が図３に示す状態の場合、積層体Ｌにおける所定の隣接部材２である第一隣接部材（例えば、図４のＮｏ．７の隣接部材）２Ａの曲げ強度は、該第一隣接部材２ＡよりＸ軸方向における積層体Ｌの端部に近い位置に配置される第二隣接部材（例えば、図４のＮｏ．３の隣接部材）２Ｂの曲げ強度より大きい。また、積層体Ｌにおいて隣り合う二つの隣接部材２のうちのＸ軸方向における積層体Ｌの中央に近い隣接部材（例えば、図４のＮｏ．７の隣接部材）２Ａの曲げ強度は、該隣接部材２Ａより該積層体Ｌの端部に近い隣接部材（例えば、図４のＮｏ．６の隣接部材）２Ｃの曲げ強度より大きい。

【0041】

保持部材４は、積層体Ｌの周囲を囲むことで該積層体ＬをＸ軸方向に緊締した状態で保持する少なくとも一つの保持部（保持領域）を有する。本実施形態の保持部材４は、一つの保持部のみによって構成されている。この保持部は、積層体ＬのＸ軸方向の伸びを規制した状態で該積層体Ｌを保持する部位である。本実施形態の蓄電装置１では、一つの保持部が一つの積層体Ｌを保持する、換言すると、一つの保持部によって保持される複数の蓄電素子１０と複数の隣接部材２が一つの積層体Ｌを構成する。

【0042】

保持部材４は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。具体的に、保持部材４は、Ｘ軸方向において積層体Ｌ（Ｘ軸方向に並ぶ複数の蓄電素子１０）の両側に配置される一対の終端部材４１と、一対の終端部材４１を接続する一対の接続部材４２と、終端部材４１と接続部材４２と連結する複数の連結部材４３と、を有する。

【0043】

一対の終端部材４１は、Ｘ軸方向における積層体Ｌの両側に配置されている。具体的に、一対の終端部材４１のそれぞれは、積層体ＬにおいてＸ軸方向の端（最も外側）に配置された蓄電素子１０との間に端部隣接部材２２を挟み込むように配置される。これら一対の終端部材４１のそれぞれは、Ｘ軸方向から見て蓄電素子１０と対応する大きさの矩形板状であり、各終端部材４１の剛性は、各隣接部材２より高い。具体的に、各終端部材４１は、Ｙ軸方向に長尺な矩形状であり、Ｙ軸方向の両端部にＺ軸方向に間隔をあけて配置される複数の貫通孔４１１を有する。

【0044】

一対の接続部材４２のそれぞれは、Ｙ軸方向における積層体Ｌの両側に配置され、積層体Ｌに沿ってＸ軸方向に延びている。各接続部材４２は、Ｘ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて配置される一対の梁部４２１と、一対の梁部４２１の端部同士を連結する一対の端部連結部４２２と、Ｘ軸方向における途中位置において一対の梁部４２１同士を連結する中間連結部４２５と、を有する。本実施形態の接続部材４２は、複数の中間連結部４２５を有する。

【0045】

各端部連結部４２２は、終端部材４１のＸ軸方向の外側の面に沿って広がる固定片４２３を有し、固定片４２３は、終端部材４１の貫通孔４１１とＸ軸方向から見て重なる位置に貫通孔４２４を有する。

【0046】

複数の連結部材４３のそれぞれは、終端部材４１の貫通孔４１１及び接続部材４２（固定片４２３）の貫通孔４２４を挿通した状態で終端部材４１と接続部材４２とを連結する。本実施形態の各連結部材４３は、ボルト４３１とナット４３２によって構成されている。

【0047】

インシュレータ６は、絶縁性を有する。このインシュレータ６は、接続部材４２と、積層体Ｌ（複数の蓄電素子１０）との間に配置される。具体的に、蓄電装置１は、一対のインシュレータ６を備え、各インシュレータ６は、接続部材４２における少なくとも積層体Ｌと対向する領域をそれぞれ覆う。これにより、各インシュレータ６は、接続部材４２と、積層体Ｌに含まれる複数の蓄電素子１０との間を絶縁する。

【0048】

複数のバスバ８のそれぞれは、金属等の導電性を有する板状の部材である。各バスバ８は、蓄電素子１０の外部端子１４同士を導通させる。本実施形態の複数のバスバ８は、蓄電装置１に含まれる複数の蓄電素子１０を直列に接続する（導通させる）。

【0049】

以上の蓄電装置１によれば、積層体Ｌが保持部材４に保持されることでＸ軸方向への該積層体Ｌの伸びが規制された状態であっても、積層体ＬにおけるＸ軸方向の中央部に配置される中間隣接部材２１の曲げ強度が端部に最も近い中間隣接部材２１の曲げ強度より大きい。このため、積層体Ｌの中央部に配置された中間隣接部材２１より該積層体Ｌの端部に近い位置に配置された各蓄電素子１０の膨張が前記中央部に配置された中間隣接部材２１より積層体Ｌの中央（Ｘ軸方向の中央）に近い位置に配置された蓄電素子１０に伝わり難くなる。詳しくは、以下の通りである。

【0050】

経年劣化等によって各蓄電素子１０が膨らんだときに、保持部材４（保持部）によってＸ軸方向の積層体Ｌの寸法が変わらない（即ち、金属製の接続部材４２によって接続されていることで一対の終端部材４１同士の間隔が変わらない）ため、各蓄電素子１０の膨らみが累積されて積層体ＬのＸ軸方向の中央に近い蓄電素子１０ほどＸ軸方向の両側の蓄電素子から加わる力（挟み込まれる力）が大きくなりやすい。しかし、本実施形態の蓄電装置１では、積層体ＬのＸ軸方向の中央部の中間隣接部材２１の曲げ強度が、積層体ＬのＸ軸方向の端（外側端）に最も近い中間隣接部材２１の曲げ強度より大きいため、該中央部の中間隣接部材２１より積層体ＬのＸ軸方向の端に近い各蓄電素子１０の膨らみが該中央部の中間隣接部材２１より積層体ＬのＸ軸方向の中央に近い位置に配置された蓄電素子１０に伝わり難くなる。

【0051】

これにより、前記中央部の蓄電素子１０において、前記劣化による各蓄電素子１０の膨張によって加えられる力に起因する性能劣化が抑えられ、その結果、各蓄電素子１０の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0052】

本実施形態の蓄電装置１では、積層体Ｌにおいて隣り合う二つの隣接部材２のうちのＸ軸方向における積層体Ｌの中央に近い中間隣接部材２１の曲げ強度が、該中間隣接部材２１より該積層体Ｌの端部に近い中間隣接部材２１の曲げ強度より大きい。このため、積層体ＬのＸ軸方向の中央に近い中間隣接部材２１より該積層体Ｌの端部に近い位置に配置される各蓄電素子１０の膨張が当該中央に近い中間隣接部材２１より積層体の中央に近い位置に配置される蓄電素子１０に伝わり難くなる。これにより、各蓄電素子１０の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0053】

また、本実施形態の蓄電装置１では、積層体ＬにおいてＸ軸方向の中央に近い中間隣接部材２１ほど曲げ強度が大きい。このため、各蓄電素子１０の膨張がＸ軸方向における積層体Ｌの中央に近い蓄電素子１０へ伝わり難くなり、これにより、各蓄電素子１０の性能劣化のバラつきが好適に抑えられる。

【0054】

しかも、全ての中間隣接部材２１の曲げ強度を大きくすると、各中間隣接部材２１の厚さが大きくなって蓄電装置１（積層体Ｌ）のＸ軸方向の寸法が大きくなったり、絶縁被覆した金属等の樹脂に比べて高価な材料で中間隣接部材２１を形成すると、蓄電装置１の製造コストが大きくなったりするが、積層体Ｌにおいて蓄電素子１０に加わる力の大きなＸ軸方向の中央に近い中間隣接部材２１の強度を大きくし、積層体ＬのＸ軸方向の端部に近い中間隣接部材２１の強度を小さくすることで、前記寸法の増大や製造コストの増大を抑えつつも各蓄電素子１０の性能劣化のバラつきを好適に抑えることができる。

【0055】

尚、本発明の蓄電装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

【0056】

上記実施形態の蓄電装置１では、積層体ＬにおいてＸ軸方向の中央に近い中間隣接部材２１ほど曲げ強度が大きいが、この構成に限定されない。

【0057】

例えば、積層体ＬにおけるＸ軸方向の中央部の所定の数の隣接部材（例えば、図４のＮｏ．５～Ｎｏ．１０の隣接部材）２の曲げ強度が、残りの（端部側の）隣接部材（例えば、図４のＮｏ．１～Ｎｏ．４、Ｎｏ．１１～Ｎｏ．１４番の隣接部材）２の曲げ強度より大きい構成でもよい。この場合、前記所定の数の隣接部材２の各曲げ強度は、同じでもよく、中央に近い隣接部材２ほど大きくてもよい

【0058】

また、複数の隣接部材２のうちの一部の隣接部材（例えば、図４のＮｏ．３～Ｎｏ．７の隣接部材）２において、中央に近い隣接部材２ほど曲げ強度が大きい構成でもよい。かかる構成によっても、中央に近い蓄電素子（例えば、図４のＮｏ．７の隣接部材２と中央側で隣接する蓄電素子）１０において少なくともＸ軸方向の一方側から加わる力（経年劣化等による蓄電素子１０の膨らみに起因する力）が抑えられるため、全てが曲げ強度の小さな隣接部材２の場合に比べ、各蓄電素子１０の性能劣化のバラつきが抑えられる。

【0059】

また、上記実施形態の蓄電装置１における隣接部材２の強度分布での蓄電素子１０の並び方向の各位置での曲げ強度は、一つの隣接部材２の曲げ強度であるが、この構成に限定されない。例えば、移動平均のように、図４におけるＮｏ．１～Ｎｏ．３の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．２～Ｎｏ．４の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．３～Ｎｏ．６番の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．４～Ｎｏ．７の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．５～Ｎｏ．８の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．６～Ｎｏ．９の隣接部材２の曲げ強度の平均値、Ｎｏ．７～Ｎｏ．１０の隣接部材２の曲げ強度の平均値、・・・・のように、蓄電素子１０の並び方向に連続して並ぶ複数の隣接部材２の平均値が図３に示される分布となるように構成されていてもよい。

【0060】

また、上記実施形態の蓄電装置１において、保持部材４は、一つの保持部（保持領域）を有している、即ち、一つの積層体Ｌを保持しているが、この構成に限定されない。例えば、保持部材４は、Ｘ軸方向の途中位置において蓄電素子１０間に配置され且つ一対の接続部材４２に固定される固定部材（センタープレート等）、即ち、蓄電素子１０の膨張等によって終端部材４１とのＸ軸方向の間隔が変わらない部材を少なくとも一つ有することで、二つ以上の保持部を有していてもよい。

【0061】

より具体的には、保持部は、接続部材４２に対してＸ軸方向の位置が固定された部材間（上記の例では終端部材４１と固定部材との間であり、上記実施形態の例では、一対の終端部材４１間）の領域のことであり、領域毎に積層体Ｌが配置される。即ち、上記実施形態の蓄電装置１において、例えば、一つの固定部材が配置される場合、該固定部材によって一対の終端部材４１間の領域が仕切られることで二つの保持部（保持領域）が形成され、二つの固定部材が配置される場合、これら二つの固定部材によって一対の終端部材４１間の領域が二か所で仕切られることで三つ位の保持部（保持領域）が形成される。

【0062】

この場合、保持部材４は、保持部の数と同じ数の積層体Ｌを保持し、これら複数の積層体Ｌのそれぞれにおいて、Ｘ軸方向の中央部に配置される隣接部材２の曲げ強度が、該積層体Ｌの端部に最も近い隣接部材２の曲げ強度より大きくなっている。このとき、複数の積層体Ｌのそれぞれにおいて、Ｘ軸方向の中央側の隣接部材２ほど曲げ強度が大きくなっている構成（強度分布）、より詳しくは、各積層体Ｌにおいて、Ｘ軸方向の端部に最も近い隣接部材２からＸ軸方向の中央又は中央に最も近い隣接部材２に向かうに従って各隣接部材２の曲げ強度が順に大きくなっている構成（強度分布）が好ましい。

【0063】

例えば具体的には、保持部材４が一つの固定部材を有することで、保持部材４に二つの保持部（一方の終端部材４１と固定部材と一対の接続部材４２によって構成される保持部、及び、他方の終端部材４１と固定部材と一対の接続部材４２によって構成される保持部）が構成されている、即ち、保持部材４がＸ軸方向に並ぶ二つの積層体Ｌを保持する場合、図５に示すように、各積層体Ｌでの隣接部材２の曲げ強度の分布が、それぞれＸ軸方向の中央側の隣接部材２ほど大きくなっている構成が好ましい。

【0064】

また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。

【符号の説明】

【0065】

１…蓄電装置、２、２Ｃ…隣接部材、２Ａ…第一隣接部材（隣接部材）、２Ｂ…第二隣接部材（隣接部材）、２１…中間隣接部材（隣接部材）、２１１…第一本体部、２１５…第一規制部、２２…端部隣接部材（隣接部材）、２２１…第二本体部、２２１１…対向面、２２１２…凸条、２２５…第二規制部、４…保持部材、４１…終端部材、４１１…貫通孔、４２…接続部材、４２１…梁部、４２２…端部連結部、４２３…固定片、４２４…貫通孔、４２５…中間連結部、４３…連結部材、４３１…ボルト、４３２…ナット、６…インシュレータ、８…バスバ、９…支点、１０…蓄電素子、１３…ケース、１３１…ケース本体、１３２…蓋板、１４…外部端子、Ｌ…積層体、Ｒ…流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】