(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】P2023100002
(43)【公開日】2023-07-14
(54)【発明の名称】蓄電装置及び蓄電設備
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6551 20140101AFI20230707BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20230707BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20230707BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20230707BHJP
H01M 10/6554 20140101ALI20230707BHJP
H01M 50/204 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/507 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/593 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/588 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/276 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/271 20210101ALI20230707BHJP
H01M 50/293 20210101ALN20230707BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6551
H01M10/625
H01M10/647
H01M10/613
H01M10/6554
H01M50/204 401H
H01M50/291
H01M50/507
H01M50/593
H01M50/588
H01M50/276
H01M50/271 B
H01M50/293
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022210216
(22)【出願日】2022-12-27
(31)【優先権主張番号】P 2022000203
(32)【優先日】2022-01-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(72)【発明者】
【氏名】川内 智弘
(72)【発明者】
【氏名】飛鷹 強志
【テーマコード（参考）】
5H031
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031CC01
5H031EE01
5H031EE04
5H031KK01
5H040AA28
5H040AS04
5H040AT02
5H040AT04
5H040AY05
5H043AA09
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA05
5H043CA09
5H043FA04
(57)【要約】
【課題】高温化した蓄電素子の放熱性を高める。
【解決手段】蓄電装置１は、蓄電素子１００と、蓄電素子１００に対向する対向部（底体３１１）を有する対向部材（外装体本体３１０）と、蓄電素子１００とともに対向部材の対向部を挟む位置に配置され、対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材（第一支持体５１０）とを備えている。蓄電素子１００における対向部に対向する第一部（底面１１３）と、放熱部材における対向部に対向する第二部（底部５１１）とのうちの一方は、対向部の少なくとも一部に開口Ａが生じた際に、他方に接近する接近部（バネ５５０）が設けられている。
【選択図】図９
【解決手段】蓄電装置１は、蓄電素子１００と、蓄電素子１００に対向する対向部（底体３１１）を有する対向部材（外装体本体３１０）と、蓄電素子１００とともに対向部材の対向部を挟む位置に配置され、対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材（第一支持体５１０）とを備えている。蓄電素子１００における対向部に対向する第一部（底面１１３）と、放熱部材における対向部に対向する第二部（底部５１１）とのうちの一方は、対向部の少なくとも一部に開口Ａが生じた際に、他方に接近する接近部（バネ５５０）が設けられている。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電素子と、
前記蓄電素子に対向する対向部を有する対向部材と、
前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置され、前記対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材とを備え、
前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、前記対向部の少なくとも一部に開口が生じた際に、他方に接近する接近部を有する
蓄電装置。
前記蓄電素子に対向する対向部を有する対向部材と、
前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置され、前記対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材とを備え、
前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、前記対向部の少なくとも一部に開口が生じた際に、他方に接近する接近部を有する
蓄電装置。
【請求項2】
前記接近部は、前記他方に向けて突出する突出部である
請求項１に記載の蓄電装置。
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項3】
蓄電素子と、
前記蓄電素子が載置されるとともに前記蓄電素子に対向する対向部を有する樹脂製の対向部材と、
前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置される金属製の放熱部材と、を備え、
前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、他方に向けて突出する突出部を有する
蓄電装置。
前記蓄電素子が載置されるとともに前記蓄電素子に対向する対向部を有する樹脂製の対向部材と、
前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置される金属製の放熱部材と、を備え、
前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、他方に向けて突出する突出部を有する
蓄電装置。
【請求項4】
前記突出部はバネであり、前記対向部により圧縮されている
請求項２または３に記載の蓄電装置。
請求項２または３に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記対向部には、前記突出部を収容する凹部が形成されている
請求項２または３に記載の蓄電装置。
請求項２または３に記載の蓄電装置。
【請求項6】
前記対向部には、前記凹部に対応する位置に、前記蓄電素子に向けて突出した凸部が形成されている
請求項５に記載の蓄電装置。
請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項7】
前記蓄電素子が備える電極端子に接続されるバスバーと、
前記蓄電素子と前記対向部とが対向する対向方向において、前記蓄電素子に対向して配置されるとともに前記バスバーが配置される樹脂製のバスバーフレームと、
前記蓄電素子とで前記バスバーフレームを挟む位置に配置される金属プレートと、
を備え、
前記金属プレートは前記放熱部材に接続されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記蓄電素子と前記対向部とが対向する対向方向において、前記蓄電素子に対向して配置されるとともに前記バスバーが配置される樹脂製のバスバーフレームと、
前記蓄電素子とで前記バスバーフレームを挟む位置に配置される金属プレートと、
を備え、
前記金属プレートは前記放熱部材に接続されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項8】
請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置と、
前記蓄電装置を収容する筐体と、を備え、
前記筺体は、前記蓄電装置が載置される金属製の棚板を有し、
前記放熱部材と前記棚板は接触しており、
前記蓄電装置と前記棚板は固定されている、
蓄電設備
前記蓄電装置を収容する筐体と、を備え、
前記筺体は、前記蓄電装置が載置される金属製の棚板を有し、
前記放熱部材と前記棚板は接触しており、
前記蓄電装置と前記棚板は固定されている、
蓄電設備
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電装置及び蓄電設備に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１には、複数の直方体状の二次電池（蓄電素子）を樹脂製のセルホルダ（樹脂外装体）で保持した電池ユニット（蓄電装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１４７１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、蓄電素子に異常が生じ高温化してしまうと、その隣にある正常な蓄電素子まで多量の熱が伝わるおそれがある。
【0005】
このため、本発明の目的は、高温化した蓄電素子の放熱性を高めることである。
【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、蓄電素子と、前記蓄電素子に対向する対向部を有する対向部材と、前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置され、前記対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材とを備え、前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、前記対向部の少なくとも一部に開口が生じた際に、他方に接近する接近部が設けられている。
【発明の効果】
【0007】
本発明の蓄電装置によれば、高温化した蓄電素子の放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【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素子の構成を示す斜視図である。
【図4】実施の形態に係る外装体本体の概略構成を示す斜視図である。
【図5】実施の形態に係る外装体本体の一部を断面で示す断面斜視図である。
【図6】実施の形態に係る第一支持体の上面図である。
【図7】実施の形態に係る第一支持体の断面図である。
【図8】実施の形態に係る第一支持体に対して、外装体本体及び蓄電素子が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図9】実施の形態に係る外装体本体の底体に開口が生じた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図10】変形例１に係る第一支持体に対して、外装体本体及び蓄電素子が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図11】変形例１に係る外装体本体の底体に開口が生じた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図12】変形例２に係る第一支持体に対して、外装体本体及び蓄電素子が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図13】変形例２に係る外装体本体の底体に開口が生じた状態を模式的に示す部分断面図である。
【図14】変形例３に係る蓄電設備の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
（１）本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子に対向する対向部を有する対向部材と、前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置され、前記対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材とを備え、前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、前記対向部の少なくとも一部に開口が生じた際に、他方に接近する接近部を有している。
【0010】
例えば、高温化した蓄電素子の影響により、対向部材の対向部が溶融したり、対向部に亀裂が入ったりして、対向部に開口が生じた際には、接近部が前記他方に接近する。接近部が正常時よりも前記他方に近づくことで、蓄電素子と放熱部材とを結ぶ熱経路となりうる。対向部材を損傷（溶融や亀裂など）させうるほど高温化した蓄電素子の熱は、接近部を伝わって対向部材よりも熱伝導率の高い放熱部材から放出されるので、高温化した蓄電素子の放熱性を高めることができる。
【0011】
（２）上記（１）に記載の蓄電装置が有する前記接近部は、前記他方に向けて突出する突出部であってもよい。
【0012】
これによれば、接近部が前記一方から突出した突出部であるので、例えば溶融して軟化した対向部に進入しやすい。これにより、熱経路を早期に形成することができ、高温化した蓄電素子の放熱性をより高めることができる。
【0013】
（３）本発明の他の態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子が載置されるとともに前記蓄電素子に対向する対向部を有する樹脂製の対向部材と、前記蓄電素子とともに前記対向部材の前記対向部を挟む位置に配置される金属製の放熱部材とを備え、前記蓄電素子における前記対向部に対向する第一部と、前記放熱部材における前記対向部に対向する第二部とのうちの一方は、他方に向けて突出する突出部を有している。
【0014】
例えば、蓄電素子が高温化した場合、樹脂製である対向部材の対向部が溶融したり、対向部に亀裂が入ったりする。この際、突出部は、例えば溶融して軟化した対向部に進入しやすい。これにより、熱経路を早期に形成することができる。対向部材を損傷（溶融や亀裂など）させうるほど高温化した蓄電素子の熱は、突出部を伝わって金属製の放熱部材から放出されるので、高温化した蓄電素子の放熱性を高めることができる。
【0015】
（４）上記（２）から（３）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記突出部はバネであり、前記対向部により圧縮されていてもよい。
【0016】
これによれば、突出部がバネであり対向部により圧縮されているので、対向部に開口が生じると、突出部が弾性復帰することで積極的に前記他方に接近することになる。例えば、対向部が溶融する場合には、その溶融量が少ないうちに、突出部を熱経路とすることができ、蓄電素子の放熱を早期に行うことができる。したがって、高温化した蓄電素子の放熱性をより高めることができる。
【0017】
（５）上記（１）から（４）のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記対向部には、前記接近部または前記突出部または前記バネを収容する凹部が形成されていてもよい。
【0018】
これによれば、対向部の凹部に突出部が収容されているので、凹部により対向部が薄肉化された箇所に突出部が配置される。これにより、対向部において突出部に対応した箇所を早期に溶融させることができ、結果的に早期に突出部を熱経路とすることができる。したがって、高温化した蓄電素子の放熱性をより高めることができる。
【0019】
（６）上記（５）に記載の蓄電装置において、前記対向部には、前記凹部に対応する位置に、前記蓄電素子に向けて突出した凸部が形成されていてもよい。
【0020】
これによれば、対向部において、凹部に対応する位置に、蓄電素子に向けて突出した凸部が形成されているので、凸部に対して蓄電素子を接触させ、凸部以外の領域では蓄電素子から離間させることができる。つまり、蓄電素子からの熱が凸部に集中するため、凸部を早期に溶融させることができ、早期に突出部を熱経路とすることができる。したがって、高温化した蓄電素子の放熱性をより高めることができる。
【0021】
（７）上記（１）から（６）のいずれかひとつに記載の蓄電装置は、
前記蓄電素子が備える電極端子に接続されるバスバーと、前記蓄電素子と前記対向部とが対向する対向方向において、前記蓄電素子に対向して配置されるとともに前記バスバーが配置される樹脂製のバスバーフレームと、前記蓄電素子とで前記バスバーフレームを挟む位置に配置される金属プレートと、を備え、前記金属プレートは前記放熱部材に接続されていてもよい。
前記蓄電素子が備える電極端子に接続されるバスバーと、前記蓄電素子と前記対向部とが対向する対向方向において、前記蓄電素子に対向して配置されるとともに前記バスバーが配置される樹脂製のバスバーフレームと、前記蓄電素子とで前記バスバーフレームを挟む位置に配置される金属プレートと、を備え、前記金属プレートは前記放熱部材に接続されていてもよい。
【0022】
これによれば、放熱部材と金属プレートが接続されているため、高温化した蓄電素子の熱を金属プレートからも放熱できる。また、金属プレートと蓄電素子との間には、樹脂製のバスバーフレームが配置されることにより、金属プレートから蓄電素子へ向かう方向には熱が伝わりにくく、蓄電素子への熱影響を少なくすることができる。
【0023】
（８）上記（２）から（７）のいずれかひとつに記載の蓄電装置は、前記突出部を中空の突出部としてもよい。
【0024】
これによれば、プレス加工により突出部を容易に形成できる。一つの蓄電素子に対する突出部の数が多い場合、あるいは、蓄電素子の数が多い場合に好適である。
【0025】
（９）上記（８）に記載の蓄電装置は、前記突出部の頂上の形状を平坦形状としてもよい。
【0026】
これによれば、突出部の頂上が平坦形状であるので、蓄電素子と接触する際に、接触面積が増え、放熱量が増える。
【0027】
（１０）本発明の他の態様に係る蓄電設備は、上記（１）から（９）のいずれかひとつに記載の蓄電装置と、前記蓄電装置を収容する筐体と、を備え、前記筺体は、前記蓄電装置が載置される金属製の棚板を有し、前記放熱部材と前記棚板は接触しており、前記蓄電装置と前記棚板は固定されている。
【0028】
これによれば、高温化した蓄電素子の熱を、蓄電設備の筺体の棚板から放熱することができる。また、棚板と蓄電装置は固定されているため、安定して熱を放熱させることができる。
【0029】
（実施の形態）
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、製造工程、製造工程の順序等は、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。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
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、製造工程、製造工程の順序等は、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。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
【0030】
以下の説明及び図面中において、１つの蓄電素子における一対（正極及び負極）の電極端子の並び方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、樹脂外装体の短手方向を、Ｘ軸方向と定義する。複数の蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、蓄電素子及びスペーサの並び方向、または、樹脂外装体の長手方向を、Ｙ軸方向と定義する。蓄電素子及びバスバーの並び方向、蓄電素子の容器の本体及び蓋部の並び方向、外装体支持体の第一支持体及び第二支持体の並び方向、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（本実施の形態では直交）する方向である。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。
【0031】
以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。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つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。さらに、以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
【0032】
［蓄電装置の構成の説明］
まず、本実施の形態における蓄電装置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。
まず、本実施の形態における蓄電装置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。
【0033】
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、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、化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）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、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置１は、家庭用または事業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。
【0034】
図１に示すように、蓄電装置１は、蓄電ユニット１０と、蓄電ユニット１０に取り付けられる基板ユニット２０と、を備えている。蓄電ユニット１０は、Ｙ軸方向に長尺の略直方体形状を有している。基板ユニット２０は、蓄電ユニット１０が有する蓄電素子１００の状態の監視、及び、蓄電素子１００の制御を行うことができる機器であり、内方に回路基板等を有している。本実施の形態では、基板ユニット２０は、蓄電ユニット１０の長手方向の端部、つまり、蓄電ユニット１０のＹ軸マイナス方向側の側面に取り付けられる扁平な矩形状の部材である。
【0035】
さらに図２に示すように、蓄電ユニット１０は、複数の蓄電素子１００と、複数のスペーサ２００と、樹脂外装体３００と、複数のバスバー４００と、外装体支持体５００と、を有している。蓄電ユニット１０には、ケーブル４１０、４２０が接続される。
【0036】
蓄電素子１００は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池（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。蓄電素子１００は、扁平な直方体形状（角形）を有しており、本実施の形態では、１６個の蓄電素子１００がＹ軸方向に並んで配列されている。蓄電素子１００の大きさ、形状、及び、配列される蓄電素子１００の個数等は限定されず、例えば１つの蓄電素子１００しか配置されていなくてもよい。蓄電素子１００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１００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。蓄電素子１００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子１００は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子１００の構成の詳細な説明については、後述する。
【0037】
スペーサ２００は、Ｙ軸方向において蓄電素子１００と並んで配置され、蓄電素子１００と他の部材とを断熱及び／又は絶縁する平板状かつ矩形状の部材である。スペーサ２００は、蓄電素子１００のＹ軸プラス方向またはＹ軸マイナス方向に配置されて、蓄電素子１００同士を断熱及び／又は絶縁する断熱板または絶縁板である。スペーサ２００は、マイカ等の断熱性を有する部材、または、後述の樹脂外装体３００に使用可能ないずれかの樹脂材料等の絶縁性を有する部材等で形成されている。
【0038】
スペーサ２００は、隣り合う２つの蓄電素子１００の間に配置され、当該２つの蓄電素子１００の間を断熱及び／又は絶縁する、ＸＺ平面に平行な平板状かつ矩形状のスペーサ（中間スペーサ）である。具体的には、スペーサ２００は、当該２つの蓄電素子１００が有する後述の容器１１０の長側面１１１同士の間において、当該長側面１１１と対向して配置される。本実施の形態では、１５枚のスペーサ２００が１６個の蓄電素子１００とＹ軸方向に交互に並んで配置されているが、蓄電素子１００の数が１６個以外の場合には、スペーサ２００の数も蓄電素子１００の数に応じて適宜変更される。スペーサ２００は、全ての蓄電素子１００同士の間に配置されることには限定されず、いずれかの蓄電素子１００同士の間にはスペーサ２００が配置されない構成でもよい。全てのスペーサ２００が同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのスペーサ２００が異なる材質の部材で形成されていてもよい。
【0039】
樹脂外装体３００は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００の外方に配置され、当該複数の蓄電素子１００等を覆う筐体（蓄電ユニット１０の外殻）を構成する部材である。具体的には、樹脂外装体３００は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００をＺ軸方向で挟むように、当該複数の蓄電素子１００のＺ軸方向両側に配置され、当該複数の蓄電素子１００等のＺ軸方向両端部を覆う。これにより、樹脂外装体３００は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００を一括して保持することで所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。
【0040】
樹脂外装体３００は、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）、ポリアミド（ＰＡ）、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。樹脂外装体３００は、これにより、蓄電素子１００等が外部の金属部材等に接触することを回避する。
【0041】
樹脂外装体３００は、樹脂外装体３００の本体を構成する外装体本体３１０と、樹脂外装体３００の蓋体を構成するバスバーフレーム３２０と、を有している。外装体本体３１０及びバスバーフレーム３２０は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもよい。
【0042】
外装体本体３１０は、Ｚ軸プラス方向の面の全面が開口し、かつ、Ｚ軸マイナス方向の面が閉塞した有底矩形筒状のハウジングである。具体的には、外装体本体３１０は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００のＺ軸マイナス方向に配置されて、当該複数の蓄電素子１００等が収容される、Ｙ軸方向に長尺な箱状体である。外装体本体３１０の詳細については後述する。
【0043】
バスバーフレーム３２０は、複数の蓄電素子１００及び複数のスペーサ２００のＺ軸プラス方向に配置されて、複数の蓄電素子１００上に載置されるＹ軸方向に長尺な箱形（扁平な略直方体形状）の部材である。バスバーフレーム３２０は、後述の外装体支持体５００の第二支持体５２０と蓄電素子１００との間に配置されるため、蓄電ユニット１０の内蓋であるとも言える。バスバーフレーム３２０は、バスバーホルダまたはバスバープレートと言うこともできる。本実施の形態では、バスバーフレーム３２０は、バスバー４００と他の部材との絶縁、及び、バスバー４００の位置規制等を行う。具体的には、バスバーフレーム３２０が、複数の蓄電素子１００上に載置されて複数の蓄電素子１００に対して位置決めされ、かつ、複数のバスバー４００が、バスバーフレーム３２０に対して位置決めされる。これにより、各バスバー４００は、複数の蓄電素子１００に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子１００が有する電極端子１４０に接合される。
【0044】
バスバー４００は、複数の蓄電素子１００上に配置され、複数の蓄電素子１００の電極端子１４０同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。本実施の形態では、バスバー４００と電極端子１４０とは、ボルト締結によって接続（接合）されるが、溶接等で接続（接合）されてもよい。バスバー４００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル等の金属製の導電部材若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材等で形成されている。本実施の形態では、バスバー４００は、隣り合う蓄電素子１００の電極端子１４０同士を接続することで、１６個の蓄電素子１００を直列に接続するが、蓄電素子１００の接続態様は上記には限定されず、直列接続及び並列接続がどのように組み合わされてもよい。
【0045】
バスバー４００には、検出線４００ａが接続されている。検出線４００ａは、蓄電素子１００の電圧計測用、温度計測用、または、蓄電素子１００間の電圧バランス用の電線（通信ケーブル、制御ケーブル、通信線、制御線ともいう）である。検出線４００ａは、基板ユニット２０に接続されており、蓄電素子１００の電圧及び温度等の情報を、基板ユニット２０に伝達する。
【0046】
複数の蓄電素子１００のうちのＹ軸方向両端部に位置する蓄電素子１００が有する電極端子１４０が、ケーブル４１０、４２０に接続されることにより、蓄電装置１が、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。ケーブル４１０、４２０は、蓄電装置１（蓄電素子１００）を充放電するための電流（主電流）が流れる正極及び負極の電線（電源ケーブル）である。
【0047】
外装体支持体５００は、樹脂外装体３００を支持し、保護（補強）する部材である。外装体支持体５００は、外装体支持体５００の本体を構成する第一支持体５１０と、外装体支持体５００の蓋体を構成する第二支持体５２０と、を有している。
【0048】
第一支持体５１０及び第二支持体５２０は、外装体本体３１０よりも熱伝導率の高い材料で形成されている。つまり、第一支持体５１０及び第二支持体５２０は、外装体本体３１０よりも熱伝導率の高い放熱部材の一例である。具体的には、外装体支持体５００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部材等により形成されている。第一支持体５１０及び第二支持体５２０は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもよい。
【0049】
第一支持体５１０は、外装体本体３１０が載置されて外装体本体３１０を下方（Ｚ軸マイナス方向）から支持する金属プレートであり、底部５１１と、接続部５１２、５１３と、を有している。底部５１１は、蓄電ユニット１０の底部を構成する、ＸＹ平面に平行かつＹ軸方向に延びる平板状かつ矩形状の部位であり、外装体本体３１０のＺ軸マイナス方向に配置される。底部５１１には、各蓄電素子１００に対応する位置に、複数のバネ５５０が形成されている。この複数のバネ５５０については後述する。
【0050】
接続部５１２は、底部５１１のＹ軸マイナス方向端部からＺ軸プラス方向に立設され、かつ、Ｙ軸マイナス方向に突出する板状の部位であり、第二支持体５２０と接続される。詳細には、Ｙ軸マイナス方向に突出した突出片５１２ａにて第二支持体５２０と接続される。接続部５１２は、さらに、蓄電装置１が載置される部材（棚板）と固定される固定部５１４を有している。固定部５１４は、接続部５１２がＺ軸マイナス方向に延びる平板部に設けられている。平板部は上記棚板に重ねられている。固定部５１４については後述する。接続部５１３は、底部５１１のＹ軸プラス方向端部からＺ軸プラス方向に立設され、かつ、Ｙ軸プラス方向に突出する板状の部位であり、第二支持体５２０と接続される。
【0051】
第二支持体５２０は、バスバーフレーム３２０の上方（Ｚ軸プラス方向）からバスバーフレーム３２０を押圧して支持する金属プレートであり、天面部５２１と、接続部５２２、５２３と、を有している。天面部５２１は、蓄電ユニット１０の上面部（外蓋）を構成する、ＸＹ平面に平行かつＹ軸方向に延びる平板状かつ矩形状の部位であり、バスバーフレーム３２０のＺ軸プラス方向に配置される。接続部５２２は、天面部５２１のＹ軸マイナス方向端部からＺ軸マイナス方向に延び、かつ、Ｙ軸マイナス方向に突出する部位であり、第一支持体５１０の接続部５１２と接続される。接続部５２３は、天面部５２１のＹ軸プラス方向端部からＺ軸マイナス方向に延び、かつ、Ｙ軸プラス方向に突出する部位であり、第一支持体５１０の接続部５１３と接続される。
【0052】
このように、第一支持体５１０及び第二支持体５２０は、外装体本体３１０及びバスバーフレーム３２０をＺ軸方向から挟み込んだ状態で、接続部５１２、５１３と接続部５２２、５２３とがネジ止め等で接続（接合）されることで固定される構成となっている。これにより、外装体支持体５００は、樹脂外装体３００を支持（保持）する。
【0053】
［蓄電素子の説明］
次に、蓄電素子１００の構成について、詳細に説明する。図３は、実施の形態に係る蓄電素子１００の構成を示す斜視図である。図３は、図２に示した複数の蓄電素子１００のうちの１つの蓄電素子１００の外観を拡大して示している。当該複数の蓄電素子１００は、全て同様の構成を有しているため、以下では、１つの蓄電素子１００の構成について詳細に説明する。
次に、蓄電素子１００の構成について、詳細に説明する。図３は、実施の形態に係る蓄電素子１００の構成を示す斜視図である。図３は、図２に示した複数の蓄電素子１００のうちの１つの蓄電素子１００の外観を拡大して示している。当該複数の蓄電素子１００は、全て同様の構成を有しているため、以下では、１つの蓄電素子１００の構成について詳細に説明する。
【0054】
図３に示すように、蓄電素子１００は、容器１１０と、一対（正極及び負極）の電極端子１４０と、を備えている。容器１１０の内方には、電極体、一対（正極及び負極）の集電体、及び、電解液（非水電解質）等が収容されているが、これらの図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子１００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、様々なものを選択することができる。蓄電素子１００は、容器１１０と電極端子１４０及び集電体との間を絶縁し、かつ封止する絶縁性のガスケットを備えているが、この図示も省略する。
【0055】
蓄電素子１００は、上記の構成要素の他、電極体の側方または下方等に配置されるスペーサ、及び、電極体等を包み込む絶縁フィルム等を有していてもよい。容器１１０の周囲には、容器１１０の外面を覆う絶縁フィルム（シュリンクチューブ等）が配置されていてもよい。当該絶縁フィルムの材質は、蓄電素子１００に必要な絶縁性を確保できるものであれば特に限定されないが、例えば、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁性の樹脂、エポキシ樹脂、カプトン（登録商標）、テフロン（登録商標）、シリコン、ポリイソプレン、及びポリ塩化ビニル等を例示することができる。
【0056】
容器１１０は、開口が形成された容器本体１２０と、容器本体１２０の当該開口を閉塞する蓋部１３０と、を有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。容器本体１２０は、容器１１０の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｚ軸プラス方向側に開口が形成されている。蓋部１３０は、容器１１０の蓋体を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体１２０のＺ軸プラス方向にＸ軸方向に延びるように配置されている。容器１１０（蓋部１３０）には、容器１１０内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁１３１、及び、容器１１０内方に電解液を注液するための注液部（図示せず）等が設けられている。容器１１０（容器本体１２０及び蓋部１３０）の材質は、特に限定されず、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能（接合可能）な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。
【0057】
容器１１０は、電極体等を容器本体１２０の内方に収容後、容器本体１２０と蓋部１３０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器１１０は、Ｙ軸方向両側の側面に一対の長側面１１１を有し、Ｘ軸方向両側の側面に一対の短側面１１２を有し、Ｚ軸マイナス方向側に底面１１３を有している。長側面１１１は、容器１１０の長側面を形成するＸＺ平面に平行な矩形状の平面部であり、隣り合うスペーサ２００とＹ軸方向において対向して配置される。長側面１１１は、短側面１１２及び底面１１３に隣接し、短側面１１２よりも面積が大きい。短側面１１２は、容器１１０の短側面を形成するＹＺ平面に平行な矩形状の平面部である。短側面１１２は、長側面１１１及び底面１１３に隣接し、長側面１１１よりも面積が小さい。底面１１３は、容器１１０の底面を形成するＸＹ平面に平行な矩形状の平面部であり、長側面１１１及び短側面１１２に隣接して配置される。
【0058】
電極端子１４０は、蓋部１３０に配置される蓄電素子１００の端子部材（正極端子及び負極端子）であり、集電体を介して、電極体の正極板及び負極板に電気的に接続されている。電極端子１４０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子１００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１００の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。電極端子１４０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。
【0059】
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Ｙ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。
【0060】
集電体は、電極端子１４０と電極体とに電気的に接続される導電性の部材（正極集電体及び負極集電体）である。正極集電体は、正極板の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金等で形成され、負極集電体は、負極板の負極基材層と同様、銅または銅合金等で形成されている。
【0061】
【0062】
図４に示すように、外装体本体３１０は、一体成形された部材であり、開口が形成された有底矩形筒状のハウジングである。具体的には、外装体本体３１０は、Ｙ軸方向に長尺な矩形板状の底体３１１と、底体３１１の周縁部から全周にわたって立設した矩形筒状の周壁部３１２とを有している。周壁部３１２のＺ軸プラス方向の端部が開口を有している。周壁部３１２は、底体３１１の短辺に対応する一対の短側壁３１３と、底体３１１の長辺に対応する一対の長側壁３１４とを備えている。一対の短側壁３１３はＹ軸方向で対向しており、一対の長側壁３１４はＸ軸方向で対向している。各長側壁３１４には、Ｚ軸方向に長尺な略矩形状の長孔３１５がＹ軸方向に沿って並ぶように複数形成されている。
【0063】
底体３１１は、複数の蓄電素子１００の底面１１３に対しＺ軸方向で対向して配置されており、各蓄電素子１００が載置されるとともに、各蓄電素子１００を下方から支持する。底体３１１は、蓄電素子１００に対向する対向部の一例である。つまり、外装体本体３１０は、対向部を有する対向部材の一例である。また、蓄電素子１００の底面１１３は、対向部である底体３１１に対向する第一部の一例である。
【0064】
図４及び図５に示すように、底体３１１には、隣り合う全ての蓄電素子１００の間にそれぞれ配置される複数のスペーサ部３１６が設けられている。本実施の形態では、１５個のスペーサ部３１６がＹ軸方向に並んで配列されている。スペーサ部３１６は、一方の長側壁３１４から他方の長側壁３１４まで連続するようにＸ軸方向に沿って延びている。スペーサ部３１６の上部には、スペーサ２００が嵌合する凹状の嵌合部３１７が形成されている。
【0065】
底体３１１における内底面には、上方に向けて突出した、つまり蓄電素子１００に向けて突出した複数の凸部３１８が設けられている。各凸部３１８は、平面視（Ｚ軸方向視）においてＸ軸方向に長尺な略矩形状を有している。凸部３１８は、隣り合うスペーサ部３１６同士の間及び両端のスペーサ部３１６と短側壁３１３との間のそれぞれに設けられている。各凸部３１８の上面は平面状に形成されており、当該上面によって各蓄電素子１００を下方から支持する（図８等参照）。底体３１１における外底面において、各凸部３１８に対応する箇所には、凹部３１９が形成されている。凹部３１９は、平面視（Ｚ軸方向視）においてＸ軸方向に長尺な略矩形状を有しており、凸部３１８内に収まる形状となっている。
【0066】
［第一支持体の複数のバネの説明］
図６は、実施の形態に係る第一支持体５１０の上面図である。図７は、実施の形態に係る第一支持体５１０の断面図である。具体的には、図７は、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線を含む切断面を見た断面図である。図６では、各蓄電素子１００の外形を二点鎖線で示している。
図６は、実施の形態に係る第一支持体５１０の上面図である。図７は、実施の形態に係る第一支持体５１０の断面図である。具体的には、図７は、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線を含む切断面を見た断面図である。図６では、各蓄電素子１００の外形を二点鎖線で示している。
【0067】
図６に示すように、第一支持体５１０の底部５１１には、マトリクス状に配置された複数のバネ５５０が形成されている。具体的には、複数のバネ５５０は、１６行３列のマトリクス状に配列されている。各行の３つのバネ５５０は、一つの蓄電素子１００の底面１１３内においてＸ軸方向に並んで配置されている。
【0068】
図７に示すように、各バネ５５０は、底部５１１をなす板材を切り起こすことで形成された板バネである。各バネ５５０は、Ｘ軸方向に長尺に形成されており、Ｘ軸マイナス方向の端部が底部５１１に連結された固定端であり、Ｘ軸プラス方向の端部が自由端である。図６に示すように各バネ５５０は、無負荷時、つまり底部５１１上に外装体本体３１０が載置されていない状態では、上方に向けて突出するように一部が屈折した形状となっている。このようにバネ５５０は、底部５１１から突出した突出部の一例である。
【0069】
具体的には、各バネ５５０は、基部５５１と、先端部５５２とを一体的に有している。基部５５１は、底部５１１に連結された平板状の部位であり、無負荷時においては底部５１１に対して傾斜した状態となっている。先端部５５２は、基部５５１の先端からＸ軸プラス方向に延びた平板状の部位であり、無負荷時においては基部５５１に対して傾斜し、底部５１１に対して平行な状態となっている。基部５５１のＸ軸マイナス方向の端部が固定端であり、先端部５５２のＸ軸プラス方向の端部が自由端である。
【0070】
図８は、実施の形態に係る第一支持体５１０に対して、外装体本体３１０及び蓄電素子１００が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。図８では、一つのバネ５５０に対応する箇所のみを図示しているが、他のバネ５５０に対応する箇所においても同様である。
【0071】
図８に示すように、第一支持体５１０の底部５１１には外装体本体３１０の底体３１１が載置されていて、外装体本体３１０の凸部３１８上には蓄電素子１００が載置されている。このように、第一支持体５１０の底部５１１は、対向部である底体３１１に対向する第二部の一例である。
【0072】
この状態では、外装体本体３１０の凹部３１９内にバネ５５０の一部が収容されている。このとき、凹部３１９の内天面によりバネ５５０が上方から押されているので、当該バネ５５０の一部は圧縮された状態で凹部３１９内に収容されている。凹部３１９の内天面にはバネ５５０により上方に向かう力が常に付与されている。
【0073】
図９は、実施の形態に係る外装体本体３１０の底体３１１に開口が生じた状態を模式的に示す部分断面図である。図９は図８に対応した図である。例えば、蓄電素子１００に異常が生じ、過剰に高温化してしまうと、その熱が底体３１１の凸部３１８に伝わって凸部３１８が軟化してしまう。底体３１１の軟化が進行しバネ５５０の力に抗えなくなると、バネ５５０は弾性復帰して元の形状に戻ろうとする。この際、バネ５５０の先端部５５２が底体３１１の凹部３１９及び凸部３１８を貫通するため、底体３１１には凹部３１９から凸部３１８にかけて貫通した開口Ａが形成される。バネ５５０が弾性復帰すると、開口Ａを介してバネ５５０の先端部５５２が蓄電素子１００の底面１１３に接近し、最終的に接触する。このように、バネ５５０は突出部の一例であるとともに接近部の一例である。このバネ５５０の接触により、高温化中の蓄電素子１００と、放熱部材である第一支持体５１０との間に熱経路が形成されるので、蓄電素子１００の熱が第一支持体５１０に伝わって外部へ放出されることになる。図９に示すように、バネ５５０の先端部５５２が蓄電素子１００の底面１１３に対して面接触していれば、伝熱量を大きくすることができ好ましい。
【0074】
上述したように、バネ５５０は、固定端と自由端を結ぶ方向がＸ軸方向に沿っている。つまり、固定端と自由端を結ぶ方向が、複数の蓄電素子１００が並ぶ方向と交差する方向となっている。図６では、Ｘ軸方向マイナス側の列の固定端は第一支持体５１０のＸ軸方向マイナス側の端部側（外側）に配置されるため、蓄電素子１００の熱の放熱に好ましい。これは、端部側は、開口等がなくＹ軸方向に連続する部位、かつ、蓄電装置の外部空間に面する部位であり放熱しやすいためである。つまり、固定端と自由端を結ぶ方向が、複数の蓄電素子１００が並ぶ方向と交差する方向とするのが好ましい。バネ５５０の３列の中央の列は、第一支持体５１０の内側に位置するが、底部５１１のＹ軸方向に連続する部位に固定端が接続されるため、放熱性はよい。図６では、Ｘ軸方向プラス側の列の固定端も、第一支持体５１０のＸ軸方向プラス側の端部側（外側）に配置されるように形成してもよい。
【0075】
［効果の説明］
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置１によれば、高温化した蓄電素子の影響により、外装体本体３１０（対向部材）の底体３１１（対向部）が溶融することで底体３１１に開口Ａが生じた際には、バネ５５０（接近部）が蓄電素子１００の底面１１３（第一部）に接近し、接触する。これにより、バネ５５０が蓄電素子１００と第一支持体５１０とを結ぶ熱経路となる。外装体本体３１０を損傷させうるほど高温化した蓄電素子１００の熱は、バネ５５０を伝わって第一支持体５１０から放出されるので、高温化した蓄電素子１００の放熱性を高めることができる。
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置１によれば、高温化した蓄電素子の影響により、外装体本体３１０（対向部材）の底体３１１（対向部）が溶融することで底体３１１に開口Ａが生じた際には、バネ５５０（接近部）が蓄電素子１００の底面１１３（第一部）に接近し、接触する。これにより、バネ５５０が蓄電素子１００と第一支持体５１０とを結ぶ熱経路となる。外装体本体３１０を損傷させうるほど高温化した蓄電素子１００の熱は、バネ５５０を伝わって第一支持体５１０から放出されるので、高温化した蓄電素子１００の放熱性を高めることができる。
【0076】
バネ５５０が、第一支持体５１０の底部５１１（第二部）から突出した突出部であるので、溶融して軟化した底体３１１に進入しやすい。このため、熱経路を早期に形成することができ、高温化した蓄電素子１００の放熱性をより高めることができる。
【0077】
バネ５５０が底体３１１により圧縮されているので、外装体本体３１０が溶融して軟化すると、当該バネ５５０の弾性復帰により開口Ａを形成することができる。その後、バネ５５０は開口Ａを介して積極的に蓄電素子１００の底面１１３に接近し、接触する。このように、外装体本体３１０の溶融量が少ないうちに、バネ５５０を熱経路とすることができ、蓄電素子１００の放熱を早期に行うことができる。したがって、高温化した蓄電素子１００の放熱性をより高めることができる。
【0078】
底体３１１に凹部３１９が形成されているので、凹部３１９がない場合と比べても当該部分においては薄肉化することができる。凹部３１９にはバネ５５０が収容されているので、凹部３１９により底体３１１が薄肉化された箇所にバネ５５０が配置される。これにより、底体３１１においてバネ５５０に対応した箇所を早期に溶融させることができ、結果的に早期にバネ５５０を熱経路とすることができる。したがって、高温化した蓄電素子１００の放熱性をより高めることができる。
【0079】
底体３１１において、凹部３１９に対応する位置に、蓄電素子１００に向けて突出した凸部３１８が形成されているので、凸部３１８に対して蓄電素子１００を接触させ、凸部３１８以外の領域では蓄電素子１００から離間させることができる。つまり、蓄電素子１００からの熱が凸部３１８に集中するため、凸部３１８を早期に溶融させることができ、早期にバネ５５０を熱経路とすることができる。したがって、高温化した蓄電素子１００の放熱性をより高めることができる。
【0080】
第二支持体５２０は、天面部５２１を有する金属プレートである。第二支持体５２０の接続部５２２、５２３は、第一支持体５１０の接続部５１２、５１３と接続されている。これにより、第二支持体５２０と第一支持体は熱的に接合され、高温化した蓄電素子１００の熱は、第二支持体５２０からも放熱される。また、第二支持体５２０の天面部５２１と蓄電素子１００との間には、樹脂製のバスバーフレーム３２０が配置されることにより、第二支持体５２０から蓄電素子１００へ向かう方向には熱が伝わりにくく、正常な蓄電素子１００への熱影響を少なくすることができる。
【0081】
［変形例の説明］
以下に、上記実施の形態の各変形例について説明する。以降の説明において上記実施の形態または他の変形例と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
以下に、上記実施の形態の各変形例について説明する。以降の説明において上記実施の形態または他の変形例と同一の部分においては同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【0082】
（変形例１）
上記実施の形態では、接近部がバネ５５０である場合を例示した。この変形例１では、接近部が単なる突出部である場合を例示する。図１０は、変形例１に係る第一支持体５１０ａに対して、外装体本体３１０及び蓄電素子１００が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。図１１は、変形例１に係る外装体本体３１０の底体３１１に開口が生じた状態を模式的に示す断面図である。図１０は図８に対応し、図１１は図９に対応した図である。
上記実施の形態では、接近部がバネ５５０である場合を例示した。この変形例１では、接近部が単なる突出部である場合を例示する。図１０は、変形例１に係る第一支持体５１０ａに対して、外装体本体３１０及び蓄電素子１００が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。図１１は、変形例１に係る外装体本体３１０の底体３１１に開口が生じた状態を模式的に示す断面図である。図１０は図８に対応し、図１１は図９に対応した図である。
【0083】
図１０に示すように、第一支持体５１０ａの底部５１１ａには、上記したバネ５５０に対応する位置に平板部５６０ａが形成されており、この平板部５６０ａの上面に柱状の突出部５６１ａが形成されている。突出部５６１ａは、外装体本体３１０の凹部３１９内に収容されており、当該突出部５６１ａの上面が凹部３１９の内天面を支えている。
【0084】
蓄電素子１００に異常が生じ、過剰に高温化してしまうと、その熱が底体３１１の凸部３１８に伝わって凸部３１８が軟化してしまう。底体３１１の軟化が進行し蓄電素子１００を支えきれなくなると、凸部３１８及び凹部３１９をなしていた部分が垂れ下がる。これにより、蓄電素子１００も下降する。
【0085】
図１１に示すように、蓄電素子１００の下降時においては、底体３１１における凸部３１８及び凹部３１９をなしていた部分が軟化しているため、蓄電素子１００によって押し流されて突出部５６１ａから退避する。これにより、突出部５６１ａは、底体３１１を貫通した状態で蓄電素子１００の底面１１３に接触する。このとき、底体３１１には、凹部３１９から凸部３１８にかけて貫通した開口Ｂが形成されている。この突出部５６１ａの接触により、高温化中の蓄電素子１００と、放熱部材である第一支持体５１０ａとの間に熱経路が形成されるので、蓄電素子１００の熱が第一支持体５１０ａに伝わって外部へ放出されることになる。この例では、蓄電素子１００が下降することにより、突出部５６１ａ（接近部）と蓄電素子１００が接近した。このように、接近部は、相対的に蓄電素子と近づくものであればよい。
【0086】
また、接近部が単なる突出部５６１ａであるので、簡単な構成で接近部を実現することができる。したがって、突出部５６１ａを起因とした不具合が発生しにくくなり、安定した放熱が可能である。
【0087】
また、図１０、図１１では、突出部５６１ａは中実の形態となっているが、突出部５６１ａは中空の形態であってもよい。この形態はプレス加工等により形成できるため、より容易かつ安価に突出部を形成できる。また、この際、突出形状は、突出部の頂上を平坦形状とすることが好ましい。平坦形状であれば、蓄電素子１００と接触する際に、接触面積が増え、放熱量が増える。
【0088】
（変形例２）
上記実施の形態では、接近部がバネ５５０である場合を例示した。この変形例２では、接近部が熱変形部である場合を例示する。図１２は、変形例２に係る第一支持体５１０ｂに対して、外装体本体３１０ｂ及び蓄電素子１００が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。図１３は、変形例２に係る外装体本体３１０ｂの底体３１１ｂに開口が生じた状態を模式的に示す断面図である。図１２は図８に対応し、図１３は図９に対応した図である。
上記実施の形態では、接近部がバネ５５０である場合を例示した。この変形例２では、接近部が熱変形部である場合を例示する。図１２は、変形例２に係る第一支持体５１０ｂに対して、外装体本体３１０ｂ及び蓄電素子１００が組み付けられた状態を模式的に示す部分断面図である。図１３は、変形例２に係る外装体本体３１０ｂの底体３１１ｂに開口が生じた状態を模式的に示す断面図である。図１２は図８に対応し、図１３は図９に対応した図である。
【0089】
図１２に示すように、第一支持体５１０ｂの底部５１１ｂには、上記したバネ５５０に対応する位置に平板状の熱変形部５７０ｂが形成されている。この熱変形部５７０ｂは、所定の温度以上となることで、蓄電素子１００の底面１１３に向けて近づくように変形する部位である。具体的には、熱変形部５７０ｂは、形状記憶合金から形成されていてもよいし、バイメタルから形成されていてもよい。熱変形前の状態においては、熱変形部５７０ｂは、第一支持体５１０ｂの底部５１１ｂからは突出していない。
【0090】
外装体本体３１０ｂの底体３１１ｂは、平板状に形成されており、蓄電素子１００の底面１１３及び熱変形部５７０ｂに対して隙間なく重なっている。
【0091】
蓄電素子１００に異常が生じ、過剰に高温化してしまうと、その熱が底体３１１ｂに伝わって当該底体３１１ｂが軟化してしまう。また、底体３１１ｂからは熱変形部５７０ｂにも熱が伝達する。図１３に示すように、熱変形部５７０ｂは、所定の温度以上となると蓄電素子１００の底面１１３に向けて近づくように変形する。このとき、底体３１１ｂは軟化しているため、熱変形部５７０ｂが底体３１１ｂを貫通した状態で蓄電素子１００の底面１１３に接触する。このとき、底体３１１ｂには、開口Ｃが形成されている。この熱変形部５７０ｂの接触により、高温化中の蓄電素子１００と、放熱部材である第一支持体５１０ｂとの間に熱経路が形成されるので、蓄電素子１００の熱が第一支持体５１０ｂに伝わって外部へ放出されることになる。
【0092】
（変形例３）
本変形例は、本発明の蓄電設備としての実施形態である。蓄電設備９００は、蓄電装置１と蓄電装置１を収容する筐体９１０とを備えている。筺体９１０は金属製の棚板９４０を有し、蓄電装置１が棚板９４０に載置される。これにより放熱部材と前記棚板は接触する。また、蓄電装置１と棚板９４０は蓄電装置１の固定部５１４により棚板９４０と固定されている。固定部５１４は、第一支持体５１０の接続部５１２に設けられた締結ボルト用の貫通孔であり、締結ボルトによって、蓄電装置１と棚板９４０が固定される。この構成により、高温化した蓄電素子１の熱を、筺体９１０の棚板９４０に伝熱させ放熱することができる。また、棚板９４０と蓄電装置１は固定されているため、安定して熱を放熱させることができる。
本変形例は、本発明の蓄電設備としての実施形態である。蓄電設備９００は、蓄電装置１と蓄電装置１を収容する筐体９１０とを備えている。筺体９１０は金属製の棚板９４０を有し、蓄電装置１が棚板９４０に載置される。これにより放熱部材と前記棚板は接触する。また、蓄電装置１と棚板９４０は蓄電装置１の固定部５１４により棚板９４０と固定されている。固定部５１４は、第一支持体５１０の接続部５１２に設けられた締結ボルト用の貫通孔であり、締結ボルトによって、蓄電装置１と棚板９４０が固定される。この構成により、高温化した蓄電素子１の熱を、筺体９１０の棚板９４０に伝熱させ放熱することができる。また、棚板９４０と蓄電装置１は固定されているため、安定して熱を放熱させることができる。
【0093】
［その他］
以上、本実施の形態に係る蓄電装置１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く、本発明の範囲には、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。
以上、本実施の形態に係る蓄電装置１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く、本発明の範囲には、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。
【0094】
例えば、上記実施の形態では、外装体本体３１０の底体３１１が溶融することで形成された開口Ａを介してバネ５５０が蓄電素子１００の底面１１３に接触する場合を例示した。しかしながら、蓄電素子の熱を起因として、底体に形成された亀裂などの開口を介してバネが蓄電素子の底面に接触してもよい。
【0095】
上記実施の形態では、接近部であるバネ５５０が、放熱部材である第一支持体５１０に設けられている場合を例示した。しかしながら、接近部は、蓄電素子の第一部に設けられていてもよい。蓄電素子の第一部に設けられた接近部は、第一支持体の底体に開口が形成されると、その開口を介して第一支持体に接触し、熱経路を形成することになる。
【0096】
上記実施の形態では、バネ５５０が第一支持体５１０の底部５１１に対して一体成形されている場合を例示したが、バネと底部とは元々別体であってもよい。例えば、底部を剛性が高いステンレス鋼、鉄、メッキ鋼板等で形成し、バネを熱伝導性が高いアルミ、銅などで形成してもよい。バネと底部とはカシメ、溶接等で接合すればよい。バネ５５０は板バネでなくともコイルバネ、皿バネであってもよい。
【0097】
上記実施の形態では、接近部であるバネ５５０が、蓄電素子１００の底面１１３に接触する場合について例示した。しかしながら、接近部は、正常時よりも蓄電素子の底面に接近するものの接触しなくてもよい。この場合においても、正常時よりも接近部が蓄電素子の底面に接近するので、蓄電素子の熱が接近部に伝達しやすくなり、接近部を蓄電素子と第一支持体とを結ぶ熱経路とすることができる。
【0098】
上記実施の形態では、対向部材として外装体本体３１０を例示し、放熱部材として第一支持体５１０を例示した場合を例示した。しかしながら、対向部材としてバスバーフレーム３２０を採用し、放熱部材として第二支持体５２０を採用することも可能である。さらに、対向部材は、蓄電素子に対向する対向部を有する部材であれば如何様でもよく、放熱部材は、蓄電素子とともに対向部材の対向部を挟む位置に配置され、対向部材よりも熱伝導率の高い部材であれば如何様でもよい。
【0099】
上記実施の形態では、対向部である底体３１１の下面に凹部３１９が形成されている場合を例示したが、底体の下面は、凹部のない平坦状に形成されていてもよい。
【0100】
上記実施の形態では、対向部である底体３１１の上面に凸部３１８が形成されている場合を例示したが、底体の上面は、凸部のない平坦状に形成されていてもよい。
【0101】
上記実施の形態では、対向部材３１０と第一支持体５１０とは、別体の部材で構成される場合を例示したが、対向部材３１０と第一支持体５１０とは、一体成形されたものであってもよい。この場合、樹脂部材である対向部材３１０と金属部材である第一支持体５１０とを例えば、インサート成形等で形成できる。対向部材３１０と第一支持体５１０が一体部品であれば、蓄電装置組立時の組立工数を削減できる。また、上記実施の形態では、対向部材３１０は箱状の部材であったが、トレー形状とすることもできる。対向部材３１０がトレー形状であれば、第一支持体５１０と一体成形の加工を行いやすい。
【0102】
上記実施の形態では、複数の蓄電素子１００がその並び方向で拘束されていない蓄電装置１を例示した。しかしながら、拘束部材によって、複数の蓄電素子がその並び方向で拘束された蓄電装置であってもよい。
【0103】
上記実施の形態及びその変形例が備える各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】
【0104】
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等に適用できる。
【符号の説明】
【0105】
１ 蓄電装置
１００ 蓄電素子
１１３ 底面（第一部）
３００ 樹脂外装体
３１０、３１０ｂ 外装体本体（対向部材）
３１１、３１１ｂ 底体（対向部）
３１２ 周壁部
３１３ 短側壁
３１４ 長側壁
３１８ 凸部
３１９ 凹部
３２０ バスバーフレーム
５００ 外装体支持体
５１０、５１０ａ、５１０ｂ 第一支持体（放熱部材）
５１１、５１１ａ、５１１ｂ 底部（第二部）
５２０ 第二支持体
５２１ 天面部
５５０ バネ（接近部、突出部）
５５１ 基部
５５２ 先端部
５６０ａ 平板部
５６１ａ 突出部
５７０ｂ 熱変形部（接近部）
９００ 蓄電設備
９１０ 筺体
９４０ 棚板
Ａ、Ｂ、Ｃ 開口
１００ 蓄電素子
１１３ 底面（第一部）
３００ 樹脂外装体
３１０、３１０ｂ 外装体本体（対向部材）
３１１、３１１ｂ 底体（対向部）
３１２ 周壁部
３１３ 短側壁
３１４ 長側壁
３１８ 凸部
３１９ 凹部
３２０ バスバーフレーム
５００ 外装体支持体
５１０、５１０ａ、５１０ｂ 第一支持体（放熱部材）
５１１、５１１ａ、５１１ｂ 底部（第二部）
５２０ 第二支持体
５２１ 天面部
５５０ バネ（接近部、突出部）
５５１ 基部
５５２ 先端部
５６０ａ 平板部
５６１ａ 突出部
５７０ｂ 熱変形部（接近部）
９００ 蓄電設備
９１０ 筺体
９４０ 棚板
Ａ、Ｂ、Ｃ 開口
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】