(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】P2023108752
(43)【公開日】2023-08-07
(54)【発明の名称】蓄電装置
(51)【国際特許分類】
H01M 50/271 20210101AFI20230731BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20230731BHJP
H01G 11/12 20130101ALI20230731BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20230731BHJP
H01M 50/588 20210101ALI20230731BHJP
H01M 50/591 20210101ALI20230731BHJP
【FI】
H01M50/271 S
H01M50/209
H01G11/12
H01G11/78
H01M50/588 101
H01M50/591
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022009967
(22)【出願日】2022-01-26
(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】西村 洋介
(72)【発明者】
【氏名】歳岡 芳昌
(72)【発明者】
【氏名】湯浅 英司
【テーマコード(参考)】
5E078
5H040
5H043
【Fターム(参考)】
5E078AA15
5E078AB02
5E078HA05
5E078JA02
5E078JA07
5E078JA10
5H040AA03
5H040AT02
5H040AY10
5H040CC15
5H040CC36
5H040CC38
5H040NN03
5H043AA04
5H043BA17
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA13
5H043FA05
5H043GA23
5H043GA25
5H043GA29
5H043JA01F
5H043JA13F
5H043LA21F
5H043LA22F
(57)【要約】 (修正有)
【課題】複数の蓄電素子と隣り合う位置に配置された隣接部材の一部を通じた蓄電素子への接触を抑制できる蓄電装置を提供する。
【解決手段】第一方向に並ぶ複数の蓄電素子10と、第一方向と直交する第二方向において複数の蓄電素子10と隣り合う隣接部材2と、隣接部材2に取り外し可能に取り付けられるカバー部材3と、を備え、隣接部材2は、カバー部材3が取り付けられる配置部を有し、配置部では、カバー部材3が取り外され且つ該隣接部材2から複数の蓄電素子10に向かう向きに見たときに複数の蓄電素子10のうちの少なくとも一つの蓄電素子10の一部が露出している一方、カバー部材3が取り付けられているときには複数の蓄電素子10が露出しない、ことを特徴とする。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
前記第一方向と直交する第二方向において前記複数の蓄電素子と隣り合う隣接部材と、
前記隣接部材に取り外し可能に取り付けられるカバー部材と、を備え、
前記隣接部材は、前記カバー部材が取り付けられる配置部を有し、
前記配置部では、前記カバー部材が取り外され且つ該隣接部材から前記複数の蓄電素子に向かう向きに見たときに前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも一つの蓄電素子の一部が露出している一方、前記カバー部材が取り付けられているときには前記複数の蓄電素子が露出しない、蓄電装置。
【請求項2】
前記配置部は、前記第一方向に沿って延び、
前記カバー部材は、
前記隣接部材と前記複数の蓄電素子とが並ぶ第二方向の寸法を厚さ寸法とし且つ前記第一方向に沿って延びる板状の第一部位と、
前記第一部位から前記複数の蓄電素子に向って突出すると共に前記第一方向に沿って延びる少なくとも一つの第二部位と、
前記第一方向と交差する方向に延びると共に、前記第一部位及び前記少なくとも一つの第二部位の少なくとも一方と接続されている少なくとも一つの補強部と、を有し、
前記少なくとも一つの補強部は、少なくとも前記第一方向における前記カバー部材の一端と他端との間の途中位置に配置されている、請求項1に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記カバー部材は、前記補強部を複数有し、
前記複数の補強部は、前記第一方向に間隔をあけて配置されている、請求項2に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記カバー部材は、前記第二部位を複数有し、
前記複数の第二部位は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれと直交する第三方向に間隔をあけて配置され、
前記少なくとも一つの補強部は、前記第二部位同士を接続している、請求項2に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記カバー部材は、
前記隣接部材と前記複数の蓄電素子とが並ぶ第二方向の寸法を厚さ寸法とし且つ前記第一方向に沿って延びる板状の第一部位を有し、
前記少なくとも一つの補強部は、前記第一部位とも接続されている、請求項4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、複数の蓄電素子を備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、バスバや電線等が配置されたバスバモジュール(隣接部材)を備えた電源装置がしられている(特許文献1参照)。
【0003】
この電源装置は、
図14に示すように、電池集合体100と、この電池集合体100に取り付けられるバスバモジュール101と、一対の電線102と、を備えている。
【0004】
電池集合体100は、複数の電池103と、これら複数の電池103を互いに重ねて固定する固定部材104と、を備えている。
【0005】
バスバモジュール101は、主に複数の電池103を直列接続するものであり、複数の電池を直列に接続する複数のバスバ105と、これら複数のバスバ105各々に接続される複数の電圧検出用電線106と、これらを収容した合成樹脂製のプレート107と、を備えている。
【0006】
このような電源装置では、安全性の観点から、人が電池に接触しない構成が好ましいが、例えば、車両等に載置されるときに、バスバモジュール101に電圧検出用電線106等が配置されるときがあり、電圧検出用電線106等がバスバモジュール101に配置されるまでバスバモジュール101における電圧検出用電線106等の配置部から電池の一部が露出し、電源装置の運搬時等において、作業者等の人が配置部を通じて電池と接触する可能性があった。
【0007】
また、バスバモジュール101を共用する複数種の電源装置において、所定の種類の電源装置では、バスバモジュール101に所定部品を配置するが、他の種類の電源装置では前記所定部品を配置しないため、この所定部品を配置しない電源装置のバスバモジュール101において、該所定部品の配置部から電池103の一部が露出し、この所定部品を配置しない電源装置の運搬時や設置作業等において、作業者等の人が前記配置部を通じて電池と接触する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで、本実施形態は、複数の蓄電素子と隣り合う位置に配置された隣接部材の一部を通じた蓄電素子への接触を抑制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】
【0010】
本実施形態の蓄電装置は、
第一方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
前記第一方向と直交する第二方向において前記複数の蓄電素子と隣り合う隣接部材と、
前記隣接部材に取り外し可能に取り付けられるカバー部材と、を備え、
前記隣接部材は、前記カバー部材が取り付けられる配置部を有し、
前記配置部では、前記カバー部材が取り外され且つ該隣接部材から前記複数の蓄電素子に向かう向きに見たときに前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも一つの蓄電素子の一部が露出している一方、前記カバー部材が取り付けられているときには前記複数の蓄電素子が露出しない。
【発明の効果】
【0011】
以上より、本実施形態によれば、複数の蓄電素子と隣り合う位置に配置された隣接部材の一部を通じた蓄電素子への接触を抑制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】
【0012】
【
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、カバー部材を外した前記蓄電装置の平面図である。
【
図3】
図3は、
図2のIII-III位置での拡大断面図である。
【
図4】
図4は、前記蓄電装置が備えるプレート部の分解斜視図である。
【
図5】
図5は、前記蓄電装置が備える装置本体の分解斜視図である。
【
図6】
図6は、前記蓄電装置の蓄電素子の斜視図である。
【
図7】
図7は、前記蓄電装置の第一のホルダ部材の斜視図である。
【
図8】
図8は、前記カバー部材の底面側から視た斜視図である。
【
図9】
図9は、前記隣接部材とカバー部材との係合を説明するための平面図である。
【
図10】
図10は、第一補強部を備えないカバー部材の底面図である。
【
図11】
図11は、第二部位を三つ備えるカバー部材の底面図である。
【
図12】
図12は、第一部位と第一補強部との間に隙間が設けられたカバー部材の斜視図である。
【
図13】
図13は、一方の第二部位と第一補強部との間に隙間が設けられ、他方の第二部位に第一補強部が接続されたカバー部材の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本実施形態の蓄電装置は、
第一方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
前記第一方向と直交する第二方向において前記複数の蓄電素子と隣り合う隣接部材と、
前記隣接部材に取り外し可能に取り付けられるカバー部材と、を備え、
前記隣接部材は、前記カバー部材が取り付けられる配置部を有し、
前記配置部では、前記カバー部材が取り外され且つ該隣接部材から前記複数の蓄電素子に向かう向きに見たときに前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも一つの蓄電素子の一部が露出している一方、前記カバー部材が取り付けられているときには前記複数の蓄電素子が露出しない。
【0014】
このように、隣接部材の配置部にカバー部材が取り付けられていることで、隣接部材の一部(配置部)を通じた蓄電素子への接触を抑制できる。
【0015】
前記蓄電装置では、
前記配置部は、前記第一方向に沿って延び、
前記カバー部材は、
前記隣接部材と前記複数の蓄電素子とが並ぶ第二方向の寸法を厚さ寸法とし且つ前記第一方向に沿って延びる板状の第一部位と、
前記第一部位から前記複数の蓄電素子に向って突出すると共に前記第一方向に沿って延びる少なくとも一つの第二部位と、
前記第一方向と交差する方向に延びると共に、前記第一部位及び前記少なくとも一つの第二部位の少なくとも一方と接続されている少なくとも一つの補強部と、を有し、
前記少なくとも一つの補強部は、少なくとも前記第一方向における前記カバー部材の一端と他端との間の途中位置に配置されている。
【0016】
このように、カバー部材が第一方向に沿って延びる長尺な部材であっても、少なくとも一つの補強部が少なくとも第一方向におけるカバー部材の前記途中位置に配置されることで該カバー部材の剛性(強度)を向上させることができる。
【0017】
前記蓄電装置では、
前記カバー部材は、前記補強部を複数有し、
前記複数の補強部は、前記第一方向に間隔をあけて配置されてもよい。
【0018】
このように、複数の補強部が第一方向に間隔をあけて配置されることで、長尺なカバー部材の剛性がより向上する。
【0019】
また、前記蓄電装置では、
前記カバー部材は、前記第二部位を複数有し、
前記複数の第二部位は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれと直交する第三方向に間隔をあけて配置され、
前記少なくとも一つの補強部は、前記第二部位同士を接続してもよい。
【0020】
このように、カバー部材において複数の第二部位が第三方向に間隔をあけて配置され、且つ少なくとも一つの補強部が第二部位同士を接続することで、長尺なカバー部材の剛性がより向上する。
【0021】
この場合、
前記カバー部材は、
前記隣接部材と前記複数の蓄電素子とが並ぶ第二方向の寸法を厚さ寸法とし且つ前記第一方向に沿って延びる板状の第一部位を有し、
前記少なくとも一つの補強部は、前記第一部位とも接続されていてもよい。
【0022】
このように補強部が第一部位とも接続されることで、長尺なカバー部材の強度がより向上する。
【0023】
以下、本発明の一実施形態について、
図1~
図9を参照しつつ説明する。なお、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。
【0024】
蓄電装置1は、
図1~
図5に示すように、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子10と、第一方向と直交する第二方向において複数の蓄電素子10と隣り合う隣接部材2と、隣接部材2に取り外し可能に取り付けられるカバー部材3と、を備える。具体的には、以下の通りである。
【0025】
この蓄電装置1は、複数の蓄電素子10を有する装置本体Aと、複数の蓄電素子10と隣り合う隣接部材2及び隣接部材2に取り外し可能に取り付けられるカバー部材3を含むプレート部Bと、を備える(
図1参照)。
【0026】
装置本体Aは、複数の蓄電素子10に加えて、第一方向において蓄電素子10と隣接する複数のホルダ部材4と、複数の蓄電素子10及び複数のホルダ部材4を保持する保持部材5と、少なくとも一つのホルダ部材4を保持部材5に固定する第一締結部材6と、を備える。また、蓄電装置1は、複数の蓄電素子10と保持部材5との間に配置される少なくとも一つのインシュレータ7と、を備える(
図5参照)。
【0027】
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。
【0028】
具体的に、各蓄電素子10は、
図6に示すように、電極体と、電極体を電解液と共に収容するケース11と、少なくとも一部がケース11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。
【0029】
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。
【0030】
ケース11は、開口を有するケース本体12と、ケース本体12の開口を塞ぐ(閉じる)板状の蓋板13と、を有する。このケース本体12は、開口方向における一方の端部が塞がれた角筒形状(即ち、有底角筒形状)を有し、ケース11は、直方体形状(六面形状)を有する。
【0031】
具体的に、ケース本体12は、板状の閉塞部121と、閉塞部121の周縁に接続される筒状の胴部(周壁)122と、を備える。
【0032】
閉塞部121は、ケース本体12が開口を上に向けた姿勢で配置されたときにケース本体12の下端に位置する(即ち、前記開口が上を向いたときのケース本体12の底壁となる)部位である。閉塞部121は、該閉塞部121の法線方向から見て、矩形状である。
【0033】
胴部122は、角筒形状、より詳しくは、偏平な角筒形状である。胴部122は、閉塞部121の周縁における長辺から延びる一対の長壁部123と、閉塞部121の周縁における短辺から延びる一対の短壁部124と、を有する。この胴部122において、短壁部124が一対の長壁部123の対応する端部同士をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部122が形成されている。
【0034】
蓋板13は、ケース本体12の開口を塞ぐ板状の部材である。この蓋板13は、矩形板状の蓋板本体131と、蓋板本体131に配置されるガス排出弁132と、を有する。
【0035】
ガス排出弁132は、ケース11内でガスが発生したことで該ケース11内の圧力が所定の値を超えたときに前記ガスを外部に排出する。本実施形態のガス排出弁132は、蓋板本体131の長手方向の中央部に配置される。ガス排出弁132は、例えば、蓄電素子10の蓋板13に垂直な方向から視たとき、略円形状を有する。
【0036】
このように構成される蓋板13が該蓋板13の周縁部をケース本体12の開口周縁部に重ね合わされた状態でケース本体12に接合されることによって、ケース11が形成されている。
【0037】
外部端子14は、他の蓄電素子10の外部端子14又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子14は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子14は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料等の溶接性の高い金属材料によって形成される。
【0038】
本実施形態の蓄電素子10は、二つの外部端子14を備え、蓋板13の長手方向の両端部に配置されている。即ち、二つの外部端子14は、蓋板13においてガス排出弁132を間に挟んだ位置に配置されている。
【0039】
以上の蓄電素子10は、扁平な直方体形状であり、複数の蓄電素子10は、ケース11の幅広な面(長壁部123)を対向させた状態で、第一方向に並んでいる。このとき、各蓄電素子10のガス排出弁132は、第一方向に一列に並んでいる。また、各蓄電素子10の一方の外部端子14と他方の外部端子14とは、ガス排出弁132を間に挟んだ各位置において第一方向にそれぞれ並んでいる。
【0040】
以下の説明では、複数の蓄電素子10が並ぶ方向(第一方向)を直交座標系のX軸、ケース11の短壁部124同士が対向する方向(第三方向)を直交座標系のY軸、複数の蓄電素子10と 隣接部材2とが隣り合う方向(第二方向)を直交座標系のZ軸とする(
図5参照)。
【0041】
ホルダ部材4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5の一部)との間に配置される。本実施形態のホルダ部材4は、樹脂によって形成されている。このホルダ部材4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気体)が流通可能な流路を形成する。本実施形態の蓄電装置1は、複数のホルダ部材4を備え、これら複数のホルダ部材4は、複数種のホルダ部材4A、4B、4Cを含む。
【0042】
具体的に、複数のホルダ部材4は、隣り合う二つの蓄電素子10間に配置される第一のホルダ部材4Aと、隣り合う蓄電素子10間に配置され且つ保持部材5に固定される第二のホルダ部材4Bと、保持部材5とX軸方向の最も端にある蓄電素子10との間で該蓄電素子10と隣接する第三のホルダ部材4Cと、を含む。即ち、蓄電装置1は、ホルダ部材4として、第一のホルダ部材4Aと、第二のホルダ部材4Bと、第三のホルダ部材4Cと、を備える。本実施形態の蓄電装置1は、複数の第一のホルダ部材4Aと、一つの第二のホルダ部材4Bと、二つ(一対)の第三のホルダ部材4Cと、を備える。これら複数の第一のホルダ部材4Aのそれぞれは、第二のホルダ部材4Bが配置されている蓄電素子10間を除いた各蓄電素子10間に配置されている。
【0043】
第一のホルダ部材4Aは、
図8に示すように、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41Aと、第一本体部41Aと隣り合う蓄電素子10の該第一本体部41Aに対する移動を規制する少なくとも一つの第一規制部42Aと、を有する。また、複数の第一のホルダ部材4Aのそれぞれは、隣り合う蓄電素子10との間に温度調整用流体が流通可能な少なくとも一つの流路を形成する。さらに、第一のホルダ部材4Aは、第一本体部41AのZ軸方向における一方の端縁410AからX軸方向に延びる第一延出部43Aを有する。また、第一のホルダ部材4Aは、この端縁410AからZ軸方向に延び且つカバー部材3に係合する第一係合部44Aを有する。さらに、第一のホルダ部材4Aは、この端縁410AからZ軸方向に延び且つ隣接部材2に係合する第二係合部45Aを有する。
【0044】
第一本体部41Aは、蓄電素子10のケース11の長壁部123と一部を当接させた状態で対向する部位である。この第一本体部41A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を形成する。本実施形態の第一本体部41A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、X-Z面(X軸方向とZ軸方向とを含む面)に沿った断面形状が矩形波形である。
【0045】
第一規制部42Aは、矩形状の第一本体部41Aの少なくとも角部からX軸方向に延び、第一本体部41Aと隣接する蓄電素子10(詳しくはケース11)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41A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42Aは、第一本体部41AからX軸方向の一方と他方とに向けてそれぞれ延びている。
【0046】
第一延出部43Aは、X軸方向に凹んだ凹部430Aが設けられた板状の部位である。また、第一延出部43Aは、端縁410AのY軸方向における中央部に設けられている。さらに、第一延出部43Aは、端縁410AからX軸方向の一方と他方とに向けてそれぞれ延びている。X軸方向において隣り合う第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aは、互いに当接する(
図2参照)。さらに、第一延出部43Aは、X軸方向において蓄電素子10のガス排出弁132と並んで配置されている。具体的に、X軸方向において隣り合う第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの間に、ガス排出弁132が配置されている。
【0047】
また、第一延出部43Aの凹部430Aからは、蓄電素子10のガス排出弁132が露出する。具体的に、凹部430Aは、蓄電素子10の蓋板13に垂直な方向から視たとき、X軸方向において隣り合う第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの凹部430Aに、この隣り合う第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの間に配置されるガス排出弁132が囲まれるような形状を有する。より具体的に、凹部430Aを区画する端縁は、略半円周形状を有する。
【0048】
第一係合部44Aは、Y軸方向において隙間をあけて一対設けられている(
図7参照)。具体的に、一対の第一係合部44Aは、カバー部材3をY軸方向から挟むように設けられている。また、第一係合部44Aは、Z軸方向に延びる第一本体部位440Aと、第一本体部位440Aの先端部から、Y軸方向における端縁410AのY軸方向の中央部に向けて突出する第一突出部位441Aと、を有する。
【0049】
第二係合部45Aは、Y軸方向において隙間をあけて一対設けられている。具体的に、一対の第二係合部45Aは、一対の第一係合部44AをY軸方向において挟むように設けられている。また、一対の第二係合部45Aは、Z軸方向に延びる第二本体部位450Aと、第二本体部位450Aの先端部から、Y軸方向における端縁410AのY軸方向の端部に向けて突出する第二突出部位451Aと、を有する。具体的に、一対の第二係合部45Aのうち、端縁410AのY軸方向における一方の端部に近い位置に配置された第二係合部45Aは、端縁410AのY軸方向における一方の端部に向けて突出する。また、一対の第二係合部45Aのうち、端縁410AのY軸方向における他方の端部に近い位置に配置された第二係合部45Aは、端縁410AのY軸方向における他方の端部に向けて突出する。
【0050】
なお、第一係合部44Aは、一つ、又は、三つ以上設けられていてもよい。また、第二係合部45Aは、一つ、又は、三つ以上設けられていてもよい。さらに、第一のホルダ部材4Aは、第一係合部44A及び第二係合部45Aの少なくとも一方を有していなくてもよい。
【0051】
第二のホルダ部材4Bは、隣り合う二つの蓄電素子10間においてX軸方向と直交する方向(Y-Z面方向)に広がる第二本体部41Bと、第二本体部41Bと隣り合う蓄電素子10の該第二本体部41Bに対する移動を規制する少なくとも一つの第二規制部42Bを有する(
図5参照)。また、第二のホルダ部材4Bは、第二本体部41BのZ軸方向における一方の端縁410BからZ軸方向に延び且つカバー部材3に係合する第三係合部44Bを有する。
【0052】
第三係合部44Bは、第二本体部41BのY軸方向における中央部に一つ設けられている。具体的に、第三係合部44Bは、端縁410BからZ軸方向に延びる凸部であり、より具体的に、円柱状の凸部である。
【0053】
なお、第三係合部44Bは、複数設けられていてもよい。また、第二のホルダ部材4Bは、第三係合部44Bを有していなくてもよい。
【0054】
保持部材5は、複数の蓄電素子10と複数の隣接部材2との周囲を囲むことで、これら複数の蓄電素子10及び複数の隣接部材2をひとまとめに保持する。この保持部材5は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。
【0055】
具体的に、保持部材5は、X軸方向における複数の蓄電素子10(蓄電素子10の積層体D)の両側に配置される一対の終端部材51と、Y軸方向において複数の蓄電素子10と隣り合い且つX軸方向に沿って延びる延伸部材52と、を有する。本実施形態の保持部材5は、一対の延伸部材52を有し、一対の延伸部材52のそれぞれは、一対の終端部材51同士を接続する。また、保持部材5は、終端部材51と延伸部材52とを締結する少なくとも一つの締結部材を有する。本実施形態の保持部材5は、複数の締結部材として、ボルト53及びナット511を有する。締結部材53は、例えば、ボルト及びナットである。
【0056】
一対の終端部材51のそれぞれは、X軸方向の端(最も外側)に配置された蓄電素子10との間に第三のホルダ部材4Cを挟み込むように配置される。一対の終端部材51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る。具体的に、各終端部材51は、Y軸方向に長尺な矩形状である。
【0057】
一対の延伸部材52のそれぞれは、各蓄電素子10の短壁部124と対向する延伸部材本体520と、延伸部材本体520のZ軸方向の一方(
図2における上方)の端部から各蓄電素子10の蓋板13に沿ってY軸方向に延びると共にX軸方向に延びる第一片部521と、延伸部材本体520のZ軸方向の他方(
図2における下方)の端部から各蓄電素子10の閉塞部121に沿ってY軸方向に延びると共にX軸方向に延びる第二片部522と、延伸部材本体520のX軸方向の各端部から終端部材51に沿ってY軸方向に延びると共にZ軸方向に延びる一対の第三片部523と、を有する。
【0058】
延伸部材本体520は、各蓄電素子10の短壁部124に沿って広がる板状である。
【0059】
第一片部521は、X軸方向に長尺な帯状であり、X軸方向の各位置におけるY軸方向の寸法(幅)が一定である。また、第二片部522は、X軸方向に長尺な帯状であり、X軸方向の各位置におけるY軸方向の寸法(幅)が略一定である。具体的に、第一片部521のX軸方向の両端部は、Y軸方向の寸法(幅)が、X軸方向の端に向かうに伴って小さくなっている部位を有する。
【0060】
インシュレータ7は、絶縁性を有する。このインシュレータ7は、延伸部材52と、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7を備え、各インシュレータ7は、延伸部材52における少なくとも複数の蓄電素子10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7は、延伸部材52と、複数の蓄電素子10との間を絶縁する。
【0061】
プレート部Bは、隣接部材2及びカバー部材3に加えて、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と、隣接部材2に配置されるハーネス9と、を備える(
図1~
図4参照)。
【0062】
複数のバスバのそれぞれは、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。具体的に、バスバは、Z軸方向から見て矩形状の輪郭を有し、X軸方向に隣り合う外部端子14のそれぞれに溶接されている。即ち、バスバがX軸方向に複数並んだバスバ列が、Y軸方向に間隔をあけて一対並んでいる。より具体的に、バスバ列は、Y軸方向においてガス排出弁132を挟んで一対配置されている。本実施形態の複数のバスバは、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)。
【0063】
ハーネス9は、複数の電線90を有するケーブル部91と、ケーブル部91の端部に配置されるコネクタ92と、を有する(
図4参照)。
【0064】
ケーブル部91は、一方の端部がバスバに接続されている複数の電線90の少なくとも一部が束ねられることによって形成されている。ケーブル部91は、一方の端部を隣接部材2からX軸方向に突出させた状態で該隣接部材2に配置されている。このケーブル部91の突出方向の先端には、コネクタ92が取り付けられている。本実施形態のコネクタ92は、多芯コネクタである。
【0065】
隣接部材2は、カバー部材3が取り付けられる配置部20を有する。また、隣接部材2は、例えば、バスバ及びハーネス9の少なくとも一方を配置する部材であり、具体的に、バスバ及びハーネス9の両方を配置する部材である。さらに、隣接部材2は、例えば、X軸方向における中央で二つに分離可能である。なお、隣接部材2は、一つの部位により形成され且つ一体(分離不可)な構成であってもよいし、三つ以上に分離可能であってもよい。また、隣接部材2は、
図9に示すように、カバー部材3を係止する第一係止部21を有する。
【0066】
本実施形態の隣接部材2は、
図2に示す蓄電素子10の積層体Dにおける外部端子14の並ぶ面を覆うプレート状の隣接部材本体22を有する(
図4参照)。隣接部材本体22は、樹脂製であり、射出成型によって形成されている。
【0067】
隣接部材本体22は、Z軸方向の寸法がX軸方向の寸法及びY軸方向の寸法に比べて小さいプレート状の部材であり、Z軸方向から見て積層体Dと対応する大きさの矩形状である。この隣接部材本体22は、配置部20と、複数の蓋部24と、蓋部24に覆われ且つそれぞれがバスバを保持する複数のバスバ保持部27と、ハーネス9が配置されるハーネス配置部28と、を有する。また、隣接部材本体22は、隣接部材2の配置部20を画定する画定側壁25を有する(
図9参照)。
【0068】
配置部20では、カバー部材3が取り外され且つ隣接部材2から複数の蓄電素子10に向かう向きに見たときに(即ち、プレート部Bから装置本体Aに向かう向きに見たとき)複数の蓄電素子10のうちの少なくとも一つの蓄電素子10の一部が露出している(
図2参照)。具体的に、配置部20では、この向きに見たときに、複数の蓄電素子10の全てについて、各蓄電素子10の一部が露出しており、より具体的には、蓄電素子10のガス排出弁132が露出している。一方、配置部20では、カバー部材3が取り付けられているときには、複数の蓄電素子10が露出しない、即ち、蓄電装置1に含まれる複数の蓄電素子10の全てが露出しない(
図1参照)。言い換えれば、配置部20は、複数の蓄電素子10の各ガス排出弁132の位置に対応して、Z軸方向に開口する孔部を有する。そして、配置部20は、複数の蓄電素子10が配置されていない位置、つまり本実施形態における終端部材51や第三のホルダ部材4Cに対応するX軸方向の両端部では開口していない。
【0069】
配置部20は、例えば、隣接部材2のY軸方向における中央部に設けられた貫通孔状の部位である(
図4参照)。本実施形態の隣接部材2では、配置部20は、X軸方向(第一方向)に沿って延び、具体的に、X軸方向に沿って直線状に延びている。より具体的に、配置部20は、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10のガス排出弁132に対して、Z軸方向において重なる位置で、X軸方向に連続して延びている。なお、配置部20は、X軸方向に沿って少なくとも一部が曲がった状態で延びてもよい。
【0070】
画定側壁25は、例えば、Y軸方向と直交する方向に広がる。また、画定側壁25は、Y軸方向に隙間をあけて一対配置されている。
【0071】
第一係止部21は、少なくとも一つ(例えば、複数)配置されている(
図9参照)。第一係止部21は、例えば、一対の画定側壁25の少なくとも一方から配置部20の内側に突出し、具体的に、一対の画定側壁25のそれぞれから配置部20の内側に突出している。また、第一係止部21は、X軸方向に間隔をあけて複数配置されている。第一係止部21は、画定側壁25から延びる半環状の部材である。
【0072】
複数のバスバ保持部27のそれぞれは、バスバの周縁部を囲むように該バスバを保持する部位である。本実施形態のバスバ保持部27は、隣り合う蓄電素子10の各外部端子14が溶接された状態のバスバの周縁部を、Z軸方向から見て矩形の角筒状の周壁部によって囲むことで該バスバを保持している。
【0073】
これら複数のバスバ保持部27のそれぞれは、隣接部材本体22におけるY軸方向の一方の端部と他方の端部とのそれぞれにおいてX軸方向に並んでいる。換言すると、隣接部材本体22において、X軸方向に並ぶバスバ保持部27の列(以下、「保持部列」とも称する。)がY軸方向に間隔をあけて二列配置されている。この保持部列は、隣接部材本体22においてX軸方向の一方の端部から他方の端部まで延びている。隣接部材2は、X軸方向の一方の端部と他方の端部において、終端部材51や第三のホルダ部材4CのZ軸方向上側に対応する位置で、Y軸方向に延設された部位である延設部位26を有する。この延設部位によって、上述した二列の保持部列は互いに接続されている。
【0074】
ハーネス配置部28は、溝状の部位であり、内側にハーネス9のケーブル部91が配置されている。このハーネス配置部28は、各保持部列のY軸方向の内側(中心側)に隣接し且つ該保持部列に沿ってX軸方向にそれぞれ延びる二つの第一部位と、Y軸方向に延び且つ各第一部位のX軸方向の一方の端部同士を接続する第二部位と、を有する。二つの第一部位のそれぞれにおいて、Y軸方向の各側壁は、X軸方向に連続又は断続に延び、底壁は、X軸方向に連続又は断続に延びている。
【0075】
このように構成されるハーネス配置部28には、各第一部位と第二部位とのそれぞれにケーブル部91が配置され、且つ、ハーネス9のコネクタ92側の端部が第二部位のY軸方向の中央部からX軸方向に突出するように、ハーネス9が配置されている。
【0076】
複数の蓋部24のそれぞれは、バスバ保持部27の周壁部におけるZ軸方向の一方の端部とハーネス配置部28の第一部位におけるZ軸方向の一方の端部とを解放可能に覆う板状の部位である(
図4参照)。具体的に、隣接部材2は、Y軸方向の外側において、それぞれのバスバ保持部27と蓋部24との間にヒンジ部29を有しており、このヒンジ部29を軸にして蓋部24を回転させて開くことで、バスバ保持部27とハーネス配置部28がZ軸方向の一方に解放可能となっている。なお、バスバ保持部27、ハーネス配置部28およびヒンジ部29は、射出成型によって一体化された樹脂部材として構成されている。
【0077】
カバー部材3は、X軸方向に沿って延びる長尺な部材であり、隣接部材2の配置部20に取り外し可能に取り付けられることで該配置部20を覆う部材である。また、カバー部材3は、例えば、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10のガス排出弁132をまとめて覆う部材である。本実施形態のカバー部材3は、樹脂等の絶縁性を有する素材によって形成されている。
【0078】
また、カバー部材3は、
図8に示すように、Z軸方向(隣接部材2と複数の蓄電素子10とが並ぶ第二方向)の寸法を厚さ寸法とし且つX軸方向(第一方向)に沿って延びる板状の第一部位31と、第一部位31から複数の蓄電素子10に向って突出すると共にX軸方向に沿って延びる少なくとも一つの第二部位32と、を有する。さらに、カバー部材3は、X軸方向と交差する方向に延びると共に、第一部位31及び少なくとも一つの第二部位32の少なくとも一方と接続されている少なくとも一つの補強部33を有する。また、カバー部材3は、第一部位31及び第二部位32のうち少なくとも一方からY軸方向において隣接部材2側に延び、隣接部材2と係止するカバー係止部34を有する。
【0079】
本実施形態のカバー部材3は、第一部位31を一つ有する。また、カバー部材3は、第二部位32を複数有する。本実施形態のカバー部材3では、少なくとも一つの補強部33は、少なくともX軸方向におけるカバー部材3の一端35と他端36との間の途中位置に配置されている。このカバー部材3は、補強部33を複数有する。なお、カバー部材3は、一つの補強部33を有してもよいし、一つの第二部位32を有してもよい。
【0080】
第一部位31は、複数の蓄電素子10をZ軸方向から覆う部位である。また、第一部位31は、例えば、矩形板状であり、長手方向がX軸方向に沿った状態で配置されている。
【0081】
第二部位32は、X軸方向及びZ軸方向を含んで広がる板状の部位である。複数の第二部位32は、Y軸方向に間隔をあけて配置されている。このカバー部材3では、第二部位32は、一対配置されている。
【0082】
一対の第二部位32の形状及び大きさは略同じであるが、異なっていてもよい。一方の第二部位32aは、第一部位31の短手方向における一方の端縁310から複数の蓄電素子10に向かって突出している。他方の第二部位32bは、第一部位31の短手方向における他方の端縁311から複数の蓄電素子10に向かって突出している。これらの第二部位32a、32bは、第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの一部、および第二のホルダ部材4Bの一方の端縁410Bの一部と接する。
【0083】
補強部33は、第一部位31及び少なくとも一つの第二部位32の少なくとも一方の剛性を高めるための部位である。複数の補強部33は、X軸方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態のカバー部材3では、補強部33は、X軸方向におけるカバー部材3の一端35と他端36との間の途中位置に配置された第一補強部331と、X軸方向におけるカバー部材3の一端35及び他端36にそれぞれ配置された第二補強部332と、を含む。
【0084】
少なくとも一つの補強部33は、第二部位32a、32b同士を接続している。この少なくとも一つの補強部33は、第一部位31とも接続されている。本実施形態のカバー部材3では、複数の補強部33の全てが、第二部位32同士を接続している。また、このカバー部材3では、複数の補強部33の全ては、第一部位31とも接続されている。第二部位32a、32bおよび複数の補強部33は、第一部位31からZ軸方向に伸びる長さが同じである。
【0085】
X軸方向において隣り合う補強部33は、各蓄電素子10を挟んだ状態で配置されている(
図3参照)。本実施形態のカバー部材3では、Z軸方向において、補強部33の突出端330と蓄電素子10との間には、間隔があけられている。
【0086】
第一補強部331は、Z軸方向において、第一のホルダ部材4Aと並んで配置されている。また、第一補強部331は、Z軸方向において、第二のホルダ部材4Bと並んで配置されている。第一補強部331の突出端330は、第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの一部、および第二のホルダ部材4Bの一方の端縁410Bの一部と接する。複数の第一補強部331は、福薄の第一のホルダ部材4Aが並ぶ間隔と同じ間隔で配置されている。カバー部材3における第二のホルダ部材4BのY軸方向における中央部とZ軸方向において並ぶ位置に、第三係合部44Bに対応する被係合部37が設けられている。被係合部37は、第三係合部44Bに係合する形状を有し、且つ、第一部位31から蓄電素子10側に延びる凸部である。例えば、被係合部37は、第三係合部44B(円柱状の凸部)に外嵌される円筒状の部位である。これにより、被係合部37が第三係合部44Bに係合することで、カバー部材3を第二のホルダ部材4Bに対して位置決めできる。
【0087】
本実施形態のカバー部材3の内側(カバー部材3が配置部20に配置された状態における蓄電素子10が配置されている方向)には、内部空間S3が設けられている。また、このカバー部材3では、第一部位31は、カバー部材3の内部空間S3を画定する天壁部である(
図8参照)。さらに、このカバー部材3では、第二部位32は、第一部位31とともに、カバー部材3の内部空間S3を画定する側壁部である。第一のホルダ部材4Aの第一延出部43A、凹部430Aの位置における蓋板本体131(ガス排出弁132)および第二のホルダ部材4Bの一方の端縁410Bが内部空間S3を画定する底壁部である。
【0088】
また、このカバー部材3では、補強部33は、カバー部材3の内部空間S3を仕切る壁部である。カバー部材3が、壁部である補強部33を複数有することにより、内部空間S3は、第一部位31と、Y軸方向において隣り合う一対の第二部位32と、X軸方向において隣り合う一対の補強部33と、で囲まれた空間S30を複数含む。また、補強部33は、隣り合う空間S30を完全に隔てている。各空間S30のZ軸方向における第一部位31と反対側には、蓄電素子10のガス排出弁132が位置する(
図3参照)。
【0089】
カバー係止部34は、隣接部材2の第一係止部21と係止する(
図9参照)。また、カバー係止部34は、Z軸方向において蓄電素子10と反対側に突出する凸部である。例えば、カバー係止部34には、半環状の第一係止部21が外嵌される。さらに、カバー係止部34は、例えば、第二部位32に設けられ、具体的に、一対の第二部位32a、32bのそれぞれに設けられている(
図8参照)。
【0090】
以上の蓄電装置1では、隣接部材2の配置部20に、カバー部材3が取り付けられていることで、隣接部材2から複数の蓄電素子10に向かう向きに見たとき、蓄電素子10が露出しないため、蓄電装置1の運搬時や設置作業等において、作業者等の人による隣接部材2の一部(配置部20)を通じた蓄電素子10への接触を抑制できる。
【0091】
上記実施形態の蓄電装置1では、カバー部材3がX軸方向に沿って延びる長尺な部材であっても、少なくとも一つの補強部33(例えば、複数の第一補強部331)が少なくともX軸方向におけるカバー部材3の途中位置に配置されることで該カバー部材3の剛性(強度)を向上させることができる。
【0092】
また、上記実施形態の蓄電装置1では、複数の補強部33がX軸方向に間隔をあけて配置されることで、長尺なカバー部材3の剛性がより向上する。これに加えて、このカバー部材3では、第二補強部332がカバー部材3の一端35及び他端36に配置されることで、該カバー部材3の剛性がより向上する。
【0093】
さらに、上記実施形態の蓄電装置1では、カバー部材3において複数の第二部位32(例えば、二つの第二部位32)がY軸方向に間隔をあけて配置され、且つ少なくとも一つの補強部33(例えば、複数の補強部33)が第二部位32同士を接続することで、長尺なカバー部材の剛性がより向上する。
【0094】
上記実施形態の蓄電装置1では、補強部33が第二部位32に加えて、第一部位31とも接続されることで、長尺なカバー部材3の剛性がより向上する。
【0095】
なお、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。
【0096】
例えば、カバー部材3の形状は、上述の形状と異なってもよく、カバー部材3は、第一補強部331を有していなくてもよい。具体的に、
図10に示すように、カバー部材3は、第一部位31と、第一部位31のY軸方向における両端縁から、それぞれ複数の蓄電素子10に向って突出すると共にX軸方向に沿って延びる一対の第二部位32と、X軸方向におけるカバー部材3の両端にそれぞれ配置された第二補強部332と、で構成されてもよい。このカバー部材3には、第一部位31と第二部位32と第二補強部332とで囲まれた一つの内部空間S3が設けられる。
【0097】
なお、補強部33は、第二補強部332のみで構成される以外に、第一補強部331のみで構成されてもよい。また、第二補強部332は、カバー部材3の一端35のみ又は他端36のみに配置されていてもよい。なお、カバー部材3は、補強部33を有してなくてもよい。
【0098】
また、カバー部材3は、一つ、又は、三つ以上の第二部位32を有してもよい。具体的に、カバー部材3は、
図11に示すように、第一部位31のY軸方向における両端縁からそれぞれ延びる第二部位32a、32bに加えて、第一部位31のY軸方向における中央領域から延びる第二部位32cを有してもよい。第二部位32cは、一つ設けられ、例えば、第一部位31のY軸方向における中央位置から、複数の蓄電素子10に向って突出すると共にX軸方向に沿って延びている。このカバー部材3では、内部空間S3が第二部位32cにより複数(例えば、二つ)の空間S31に仕切られている。なお、第二部位32cは、第一部位31からZ軸方向に伸びる長さが第二部位32a、32bと同じであってもよいし、第一のホルダ部材4Aの第一延出部43Aの一部、および第二のホルダ部材4Bの一方の端縁410Bの一部と接してもよい。
【0099】
なお、複数の第二部位32cが、第一部位31のY軸方向における中央領域から、Y軸方向において隙間をあけた状態で、蓄電素子10に向って突出すると共にX軸方向に沿って延びていてもよい。
【0100】
また、上記実施形態のカバー部材3では、補強部33は、第一部位31に接続され、且つ、一対の第二部位32の両方と接続される構成であったが、このような構成でなくてもよい。
【0101】
例えば、補強部33は、第一部位31に接続されていなくてもよい。具体的に、
図12に示すように、カバー部材3は、第一部位31とZ軸方向において隙間をあけて配置された補強部33を少なくとも一つ(具体的には、複数)有してもよい。このカバー部材3では、第一補強部331が、第一部位31とZ軸方向において隙間をあけて配置され、第二補強部332が、第一部位31から連続して延びている。
【0102】
また、補強部33は、少なくとも一つの第二部位32に接続されていなくてもよい。具体的に、
図13に示すように、カバー部材3は、第二部位32とY軸方向において隙間をあけて配置された補強部33を少なくとも一つ有してもよい。このカバー部材3では、第一補強部331は、一方の第二部位32aとY軸方向において隙間をあけて配置されるとともに、他方の第二部位32bと接続されている。第二補強部332は、一対の第二部位32a、32bと接続されている。
【0103】
また、隣接部材2は、装置本体Aに対して、Z軸方向において(具体的には、ケース11と外部端子14との並び方向において)隣接する部材であればよく、例えば、バスバ保持部27を有さずに、ハーネス配置部28を有してもよい。また、隣接部材2は、ハーネス配置部28を有さずに、バスバ保持部27を有してもよい。隣接部材2が、バスバ保持部27を有していない場合、バスバは外部端子14に固定されればよい。
【0104】
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】
【0105】
1…蓄電装置、2…隣接部材、3…カバー部材、4…ホルダ部材、4A…第一のホルダ部材、4B…第二のホルダ部材、4C…第三のホルダ部材、5…保持部材、6…第一締結部材、7…インシュレータ、8…バスバ、9…ハーネス、10…蓄電素子、11…ケース、12…ケース本体、13…蓋板、14…外部端子、20…配置部、21…第一係止部、22…隣接部材本体、23…固定部、24…蓋部、25…画定側壁、26…延設部位、27…バスバ保持部、28…ハーネス保持部、29…ヒンジ部、31…第一部位、32、32a、32b、32c…第二部位、33…補強部、34…カバー係止部、35…一端、36…他端、37…被係合部、41A…第一本体部、42A…第一規制部、43A…第一延出部、44A…第一係合部、45A…第二係合部、41B…第二本体部、42B…第二規制部、44B…第三係合部、51…終端部材、52…延伸部材、53…ボルト、90…電線、91…ケーブル部、92…コネクタ、100…電池集合体、101…バスバモジュール、102…電線、103…電池、104…固定部材、105…バスバ、106…電圧検出用電線、107…プレート、121…閉塞部、122…胴部(周壁)、123…長壁部、124…短壁部、131…蓋板本体、132…ガス排出弁、310、311…端縁、330…突出端、331…第一補強部、332…第二補強部、410A…端縁、410B…端縁、430A…凹部、440A…第一本体部位、441A…第一突出部位、450A…第二本体部位、451A…第二突出部位、511…ナット、520…延伸部材本体、521…第一片部、522…第二片部、523…第三片部、A…装置本体、B…プレート部、D…積層体、S3…空間(内部空間)、S30、S31…空間