特開 2023-108758 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】P2023108758

(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 50/264 20210101AFI20230731BHJP

   H01M 50/262 20210101ALI20230731BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20230731BHJP

   H01G 2/02 20060101ALI20230731BHJP

   H01M 50/209 20210101ALN20230731BHJP

【ＦＩ】

H01M50/264

H01M50/262 S

H01M50/262 P

H01G11/12

H01G2/02 101E

H01M50/209

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022009973

(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

【テーマコード（参考）】

5E078

5H040

【Ｆターム（参考）】

5E078AA10

5E078AB01

5E078HA05

5E078HA24

5E078JA04

5E078JA07

5H040AA14

5H040AT02

5H040AT06

5H040AY05

5H040AY10

5H040CC20

5H040CC34

5H040CC38

5H040NN03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】延伸部材において、蓄電素子に沿う部位と終端部材に沿う部位とを接続する隅部での応力の発生が抑えられる蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、蓄電素子と、第一方向において蓄電素子と並ぶ終端部材と、蓄電素子に沿って第一方向に延びると共に終端部材に接続される延伸部材４２と、を備え、延伸部材は、少なくとも、第一方向と直交する第二方向における蓄電素子の端部に沿って第一方向に延びる第一部位である片部４２１と、終端部材に沿って第二方向に延びると共に該終端部材に連結される第二部位である連結片部４２２と、第一部位と第二部位との対応する端部同士を接続する隅部４２３と、隅部における第一方向及び第二方向のそれぞれと直交する第三方向の終端部材の中心に近い端部において該隅部を補強する補強部４２５と、を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電素子と、
第一方向において前記蓄電素子と並ぶ終端部材と、
前記蓄電素子に沿って前記第一方向に延びると共に、前記終端部材に接続される延伸部材と、を備え、
前記延伸部材は、少なくとも、
前記第一方向と直交する第二方向における前記蓄電素子の端部に沿って前記第一方向に延びる第一部位と、
前記終端部材に沿って前記第二方向に延びると共に該終端部材に連結される第二部位と、
前記第一部位と前記第二部位との対応する端部同士を接続する隅部と、
前記隅部における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の前記終端部材の中心に近い端部において該隅部を補強する補強部と、を有する、蓄電装置。

【請求項2】

前記補強部は、前記隅部における前記終端部材の中心に近い端部から前記蓄電素子及び前記終端部材に対して離れる向きに延びている、請求項１に記載の蓄電装置。

【請求項3】

前記終端部材の前記第一方向から見た輪郭は、前記第三方向に長尺な矩形状であり、
前記延伸部材は、前記第三方向に間隔をあけて一対配置され、
各延伸部材の前記第一部位、前記第二部位、及び前記隅部は、前記第一方向から見て前記矩形状の輪郭を構成する長辺における前記第三方向の各端部と対応する位置に配置されている、請求項１又は２に記載の蓄電装置。

【請求項4】

前記第二部位は、前記終端部材との連結部位を前記第二方向に間隔をあけて複数有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電素子を備えた蓄電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、複数の二次電池セルを備えた組電池が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この組電池５００は、図１５に示すように、複数の二次電池セル５０１と、複数の二次電池セル５０１同士を積層する主面間に介在させて二次電池セル５０１間を絶縁するセパレータ５０２と、複数の二次電池セル５０１とセパレータ５０２を交互に積層した電池積層体５０３の積層方向の端面に配置された一対のエンドプレート５０４と、電池積層体５０３の上面に配置され、エンドプレート５０４同士を締結する金属製の複数の締結部材５０５とを備えている。

【0003】

各二次電池セル５０１は、その外形を構成する外装缶５０１ａを幅よりも厚さを薄くした角形としている。この二次電池セル５０１は、金属製の外装缶５０１ａで製作している。

【0004】

セパレータ５０２は、隣接する二次電池セル５０１を電気的、熱的に絶縁して積層するためのスペーサである。このセパレータ５０２はプラスチック等の絶縁材で製作しており、互いに隣接する二次電池セル５０１同士の間に配置されて、隣接する二次電池セル５０１を絶縁している。

【0005】

一対のエンドプレート５０４は、二次電池セル５０１とセパレータ５０２とを交互に積層した電池積層体５０３の両端面に配置されて電池積層体５０３を締結している。このエンドプレート５０４は、例えば金属製とする。

【0006】

締結部材５０５は、両端にエンドプレート５０４が積層された電池積層体５０３の上面側に配置されて、一対のエンドプレート５０４に固定されて電池積層体５０３を締結する。この締結部材５０５は、電池積層体５０３の上面を覆う本体部５０５１と、本体部５０５１の両端で折曲され、エンドプレート５０４と固定される折曲片５０５２と、を有する。このような締結部材５０５は、十分な強度を有する材質、例えば金属製で構成される。

【0007】

以上の組電池５００では、二次電池セル５０１の充放電や経年劣化等によって二次電池セル５０１が膨らむことで各エンドプレート５０４に互いに離れる方向の大きな力が加わるが、このとき、一対のエンドプレート５０４に連結されている締結部材５０５の両端部に形成された隅部（折曲部位）において応力が集中し易く、該隅部が損傷し易い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第６３２８８４２号公報

【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、蓄電素子に沿って延びる延伸部材の隅部であって、該延伸部材において蓄電素子に沿う部位と終端部材に沿う部位とを接続する隅部での応力の発生が抑え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】

【0010】

本実施形態の蓄電装置は、
蓄電素子と、
第一方向において前記蓄電素子と並ぶ終端部材と、
前記蓄電素子に沿って前記第一方向に延びると共に、前記終端部材に接続される延伸部材と、を備え、
前記延伸部材は、少なくとも、
前記第一方向と直交する第二方向における前記蓄電素子の端部に沿って前記第一方向に延びる第一部位と、
前記終端部材に沿って前記第二方向に延びると共に該終端部材に連結される第二部位と、
前記第一部位と前記第二部位との対応する端部同士を接続する隅部と、
前記隅部における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の前記終端部材の中心に近い端部において該隅部を補強する補強部と、を有する。

【発明の効果】

【0011】

以上より、本実施形態によれば、蓄電素子に沿って延びる延伸部材の隅部であって、該延伸部材において蓄電素子に沿う部位と終端部材に沿う部位とを接続する隅部での応力の発生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】

【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、前記蓄電装置において構成の一部を省略した分解斜視図である。

【図3】図３は、前記蓄電装置が備える一対の延伸部材の斜視図である。

【図4】図４は、前記延伸部材をＹ軸方向の内側から見た図である。

【図5】図５は、前記延伸部材における第一隅部及びその周辺部位の拡大斜視図である。

【図6】図６は、前記延伸部材における前記第一隅部及びその周辺部位の拡大斜視図である。

【図7】図７は、前記延伸部材における第二隅部及びその周辺部位の拡大斜視図である。

【図8】図８は、前記延伸部材における前記第二隅部及びその周辺部位の拡大斜視図である。

【図9】図９は、図４のＩＸ－ＩＸ位置での断面におけるＸ軸方向の端部の拡大断面図である。

【図10】図１０は、図４のＸ－Ｘ位置での断面におけるＸ軸方向の端部の拡大断面図である。

【図11】図１１は、図４のＸＩ－ＸＩ位置での断面図である。

【図12】図１２は、図４のＸＩＩ－ＸＩＩ位置での断面におけるＸ軸方向の端部の拡大断面図である。

【図13】図１３は、他実施形態に係る延伸部材における第一隅部及びその周辺部位の拡大斜視図である。

【図14】図１４は、他実施形態に係る延伸部材の補強部の拡大断面図である。

【図15】図１５は、従来の組電池の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本実施形態の蓄電装置は、
蓄電素子と、
第一方向において前記蓄電素子と並ぶ終端部材と、
前記蓄電素子に沿って前記第一方向に延びると共に、前記終端部材に接続される延伸部材と、を備え、
前記延伸部材は、少なくとも、
前記第一方向と直交する第二方向における前記蓄電素子の端部に沿って前記第一方向に延びる第一部位と、
前記終端部材に沿って前記第二方向に延びると共に該終端部材に連結される第二部位と、
前記第一部位と前記第二部位との対応する端部同士を接続する隅部と、
前記隅部における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の前記終端部材の中心に近い端部において該隅部を補強する補強部と、を有する。

【0014】

このように、少なくとも応力の集中し易い隅部の端部（第三方向における終端部材の中心に近い端部）に補強部が設けられることで、該隅部の剛性が向上し、これにより、該隅部での応力の発生が好適に抑えられる。

【0015】

前記蓄電装置では、
前記補強部は、前記隅部における前記終端部材の中心に近い端部から前記蓄電素子及び前記終端部材に対して離れる向きに延びてもよい。

【0016】

このような簡素な構成によって、延伸部材の前記隅部における前記終端部材の中心に近い端部及びその周辺部位の剛性を向上させることができる。

【0017】

また、前記蓄電装置では、
前記終端部材の前記第一方向から見た輪郭は、前記第三方向に長尺な矩形状であり、
前記延伸部材は、前記第三方向に間隔をあけて一対配置され、
各延伸部材の前記第一部位、前記第二部位、及び前記隅部は、前記第一方向から見て前記矩形状の輪郭を構成する長辺における前記第三方向の各端部と対応する位置に配置されてもよい。

【0018】

終端部材が、長尺方向（第三方向）の両端部を延伸部材によって拘束された状態で蓄電素子が膨張等して第三方向の中央部が膨出するように湾曲すると、終端部材に連結されている第二部位が第一部位に対して捻じれるように延伸部材が変形するが、この変形において応力が生じ易い隅部の第三方向の端部に補強部が設けられることで該隅部の前記端部の剛性が向上し、これにより、該隅部の前記端部での応力の発生が効果的に抑えられる。

【0019】

また、前記蓄電装置では、
前記第二部位は、前記終端部材との連結部位を前記第二方向に間隔をあけて複数有してもよい。

【0020】

かかる構成によれば、第三方向における第二部位の寸法を抑えつつ第二部位と終端部材とを強固に連結することができる。

【0021】

以下、本発明の一実施形態について、図１～図１２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。

【0022】

蓄電装置１は、図１及び図２に示すように、蓄電素子１０と、所定方向において蓄電素子１０と並ぶ終端部材４１、及び蓄電素子１０に沿って前記所定方向に延びると共に終端部材４１に接続される延伸部材４２を有する保持部材４と、を備える。また、蓄電装置１は、前記所定方向において蓄電素子１０と隣接する隣接部材２を備える。

【0023】

より具体的に、蓄電装置１は、前記所定方向に並ぶ複数の蓄電素子１０と、前記所定方向において蓄電素子１０と隣接する複数の隣接部材２と、複数の蓄電素子１０及び複数の隣接部材２を保持する保持部材４と、を備える。また、本実施形態の蓄電装置１は、少なくとも一つの隣接部材２を保持部材４に固定する第一締結部材５と、複数の蓄電素子１０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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

以上のケース１１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、前記所定方向に並んでいる。このとき、各蓄電素子１０のガス排出弁１３２は、前記所定方向に一列に並んでいる。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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、蓋板１３と閉塞部１２１とが対向する方向（第二方向）を直交座標系のＺ軸とする。

【0038】

隣接部材２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。本実施形態の隣接部材２は、樹脂によって形成されている。この隣接部材２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Ｒを形成する。本実施形態の蓄電装置１は、複数の隣接部材２を備え、これら複数の隣接部材２は、複数種の隣接部材２Ａ、２Ｂ、２Ｃを含む。

【0039】

具体的に、複数の隣接部材２は、隣り合う二つの蓄電素子１０間に配置される第一の隣接部材２Ａと、隣り合う蓄電素子１０間に配置され且つ保持部材４に固定される第二の隣接部材２Ｂと、保持部材４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と隣接する第三の隣接部材２Ｃと、を含む。即ち、蓄電装置１は、隣接部材２として、第一の隣接部材２Ａと、第二の隣接部材２Ｂと、第三の隣接部材２Ｃと、を備える。本実施形態の蓄電装置１は、複数の第一の隣接部材２Ａと、一つの第二の隣接部材２Ｂと、二つ（一対）の第三の隣接部材２Ｃと、を備える。これら複数の第一の隣接部材２Ａのそれぞれは、第二の隣接部材２Ｂ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。

【0040】

複数の第一の隣接部材２Ａ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２１Ａと、第一本体部２１Ａと隣り合う蓄電素子１０の該第一本体部２１Ａに対する移動を規制する少なくとも一つの第一規制部２５Ａと、を有する。また、複数の第一の隣接部材２Ａ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Ｒを形成する。

【0041】

第一本体部２１Ａ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２１Ａ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２１Ａ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。

【0042】

第一規制部２５Ａは、矩形状の第一本体部２１Ａの少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第一本体部２１Ａ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２１Ａ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２５Ａは、第一本体部２１Ａ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。

【0043】

第二の隣接部材２Ｂ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２１Ｂと、第二の該隣接部材２Ｂの保持部材４への固定に用いられる第二締結部材２２Ｂと、を有する。また、第二の隣接部材２Ｂは、第二本体部２１Ｂと隣り合う蓄電素子１０の該第二本体部２１Ｂに対する移動を規制する少なくとも一つの第二規制部２５Ｂを有する。また、第二の隣接部材２Ｂも、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Ｒを形成する。

【0044】

第二本体部２１Ｂ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。この第二本体部２１Ｂ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。この第二本体部２１ＢのＸ軸方向の寸法は、第一本体部２１ＡのＸ軸方向の寸法より大きい（即ち、厚肉である）。本実施形態の第二本体部２１Ｂ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。この第二本体部２１Ｂは、それぞれがＹ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の凸条２１１Ｂを有する。これら複数の凸条２１１Ｂは、第二本体部２１Ｂにおける蓄電素子１０との対向面２１２Ｂから突出している。

【0045】

第二締結部材２２Ｂは、第二本体部２１ＢにおいてＹ軸方向の各端部にそれぞれ配置されている。これら複数の第二締結部材２２Ｂのそれぞれは、第一締結部材５と係合することによって第二の隣接部材２Ｂと保持部材４とを締結する。本実施形態の各第二締結部材２２Ｂは、インサートナットである。また、本実施形態の各第一締結部材５は、ボルトであり、保持部材４を挿通した状態で第二締結部材２２Ｂと係合（螺合）することによって第二の隣接部材２Ｂと保持部材４とを締結する。

【0046】

第二規制部２５Ｂは、矩形状の第二本体部２１Ｂの少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第二本体部２１Ｂと隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１１）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２１Ｂ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２５Ｂは、第二本体部２１Ｂ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。

【0047】

二つ第三の隣接部材２Ｃ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の部位（本実施形態の例では、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三本体部２１Ｃと、第三本体部２１Ｃと隣り合う蓄電素子１０の該第三本体部２１Ｃに対する移動を規制する少なくとも一つの第三規制部２５Ｃと、を有する。また、二つの第三の隣接部材２Ｃ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Ｒを形成する。

【0048】

第三本体部２１Ｃは、蓄電素子１０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。この第三本体部２１Ｃも、第一の隣接部材２Ａの第一本体部２１Ａ及び第二の隣接部材２Ｂの第二本体部２１Ｂ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。本実施形態の第三本体部２１Ｃ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。この第三本体部２１Ｃは、それぞれがＹ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の凸条２１１Ｃを有する。これら複数の凸条２１１Ｃは、第三本体部２１Ｃにおける蓄電素子１０との対向面２１２Ｃから突出している。

【0049】

第三規制部２５Ｃは、矩形状の第三本体部２１Ｃの少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第三本体部２１Ｃと隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１１）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の第三本体部２１Ｃに対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第三規制部２５Ｃは、第三本体部２１ＣからＸ軸方向の一方（蓄電素子１０側）に向けて延びている。

【0050】

保持部材４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４は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。

【0051】

具体的に、保持部材４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）の両側に配置される一対の終端部材４１と、Ｙ軸方向において複数の蓄電素子１０と隣り合う位置でＸ軸方向に沿って延びる延伸部材４２と、を有する。本実施形態の保持部材４は、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置される一対の延伸部材４２を有し、一対の延伸部材４２のそれぞれは、一対の終端部材４１のＹ軸方向の端部同士を接続する。また、保持部材４は、終端部材４１と延伸部材４２とを締結する少なくとも一つの締結部材４３を有する。本実施形態の保持部材４は、複数の締結部材４３を有する。

【0052】

一対の終端部材４１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との間に第三の隣接部材２Ｃを挟み込むように配置される。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る。具体的に、各終端部材４１のＸ軸方向から見た輪郭は、Ｙ軸方向に長尺な矩形状である。また、各終端部材４１は、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をそれぞれ有する。

【0053】

各延伸部材４２は、図３～図１２にも示すように、少なくとも、Ｚ軸方向における蓄電素子１０の端部に沿ってＸ軸方向に延びる片部（第一部位）４２１と、終端部材４１に沿ってＺ軸方向に延びると共に該終端部材４１に連結される連結片部（第二部位）４２２と、片部４２１と連結片部４２２との対応する端部同士を接続する隅部４２３と、該隅部４２３を補強する補強部４２５と、を有する。本実施形態の延伸部材４２は、所定形状の板部材が絞り加工されることによって形成されている。

【0054】

本実施形態の延伸部材４２は、Ｙ軸方向において各蓄電素子１０（詳しくは、各蓄電素子１０の短壁部１２４）と隣り合う位置でＹ軸方向と直交する方向に広がる延伸部材本体４２０と、延伸部材本体４２０のＸ軸方向の各端部から終端部材に４１に沿って延びる一対の連結片部４２２と、を有する。この延伸部材４２において、片部４２１は、延伸部材本体４２０のＺ軸方向の一方（図１１における上方）の端部から各蓄電素子１０の蓋板１３に沿って延びる第一片部４２１Ａと、延伸部材本体４２０のＺ軸方向の他方（図１１における下方）の端部から各蓄電素子１０の閉塞部１２１に沿って延びる第二片部４２１Ｂと、を含む。また、隅部４２３は、第一片部４２１Ａと連結片部４２２との対応する端部同士をそれぞれ接続する一対の第一隅部４２３Ａ（図３、図５、及び図６参照）と、第二片部４２１Ｂと連結片部４２２との対応する端部同士をそれぞれ接続する一対の第二隅部４２３Ｂ（図３、図７、及び図８参照）と、を含む。また、補強部４２５は、各第一隅部４２３Ａを補強する一対の第一補強部４２５Ａ（図３、図５、及び図６参照）と、各第二隅部４２３Ｂを補強する一対の第二補強部４２５Ｂ（図３、図７、及び図８参照）と、を含む。

【0055】

延伸部材本体４２０は、Ｙ軸方向と直交する方向に広がる板状の部位であり、少なくとも一つの貫通孔４２０１を有する。本実施形態の延伸部材本体４２０は、Ｙ軸方向から見てＸ軸方向に長尺な矩形状であり、複数の貫通孔４２０１を有する。これら複数の貫通孔４２０１は、Ｘ軸方向に間隔をあけて並んでいる。具体的に、少なくとも一つの貫通孔４２０１は、Ｘ軸方向に交互に並ぶ複数の蓄電素子１０及び複数の第一の隣接部材２Ａと対応する大きさで且つＹ軸方向に貫通する孔である。Ｙ軸方向から蓄電装置１を見たときに、この貫通孔４２０１から、複数の蓄電素子１０及び複数の第一の隣接部材２Ａが露出している。また、この延伸部材本体４２０の四隅（隅部４２３と対応する部位）は、円弧状である。

【0056】

第一片部４２１Ａは、延伸部材本体４２０のＺ軸方向の一方の端部からＹ軸方向に延びると共にＸ軸方向に延びている。この第一片部４２１Ａは、Ｙ軸方向において外部端子１４と接触しない位置（即ち、外部端子１４より手前の位置）まで延びている。本実施形態の第一片部４２１Ａは、Ｘ軸方向に長尺な帯状の部位である。

【0057】

第二片部４２１Ｂは、延伸部材本体４２０のＺ軸方向の他方の端部からＹ軸方向に延びると共にＸ軸方向に延びている。本実施形態の第二片部４２１Ｂは、Ｘ軸方向に長尺な帯状の部位である。また、第二片部４２１Ｂ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（図３参照）。この第二片部４２１ＢのＸ軸方向の中央部のＹ軸方向の寸法は、第一片部４２１ＡのＹ軸方向の寸法より大きく（図１１参照）、且つ、該第二片部４２１Ｂを含む延伸部材４２との間に積層体を挟んだ状態でＹ軸方向の他方側に配置された延伸部材４２の第二片部４２１Ｂと接触（当接）しない寸法である。

【0058】

連結片部４２２は、終端部材４１におけるＸ軸方向の外側（蓄電素子１０の側と反対側）において該終端部材４１に沿ってＹ軸方向に延びると共にＺ軸方向に延びている。この連結片部４２２は、終端部材４１との連結部位４２２１を有する。本実施形態の連結部位４２２１は、終端部材４１の貫通孔４１１と対応する位置（詳しくは、Ｘ軸方向から見て重なる位置）に設けられた貫通孔である。このため、連結片部４２２は、Ｚ軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の連結部位（貫通孔）４２２１を有する。

【0059】

一対の第一隅部４２３Ａのそれぞれは、第一片部４２１ＡのＸ軸方向の端部と連結片部４２２のＺ軸方向の一方の端部とを接続する帯状の部位である。本実施形態の第一隅部４２３Ａは、Ｙ軸方向から見て円弧状に延びている。

【0060】

一対の第二隅部４２３Ｂのそれぞれは、第二片部４２１ＢのＸ軸方向の端部と連結片部４２２のＺ軸方向の他方の端部とを接続する帯状の部位である。

【0061】

一対の第一補強部４２５Ａのそれぞれは、第一隅部４２３ＡのＹ軸方向の各端部のうちの終端部材４１のＹ軸方向の中心Ｃ（図１参照）に近い端部（延伸部材本体４２０の側と反対側の端部）に配置されている。具体的に、第一補強部４２５Ａは、第一隅部４２３Ａの前記端部（即ち、第一隅部４２３ＡのＹ軸方向における終端部材４１の中心Ｃ側の端部）から蓄電素子１０及び終端部材４１に対して離れる向き（以下、「外向き」とも称する。）に延びている（図５及び図６参照）。本実施形態の第一補強部４２５Ａは、連結片部４２２（詳しくは、連結片部４２２における第一隅部４２３Ａ側の端部）にも跨って配置されている。即ち、第一補強部４２５Ａは、第一隅部４２３Ａ及び連結片部４２２（詳しくは、第一隅部４２３Ａ側の端部）のＹ軸方向における延伸部材本体４２０の側と反対側の端部から外向きに折れ曲がるように延びている部位である。

【0062】

一対の第二補強部４２５Ｂのそれぞれは、第二隅部４２３ＢのＹ軸方向の各端部のうちの終端部材４１のＹ軸方向の中心Ｃに近い端部（延伸部材本体４２０の側と反対側の端部）に配置されている。具体的に、第二補強部４２５Ｂは、第二隅部４２３Ｂの前記端部（即ち、第二隅部４２３ＢのＹ軸方向における終端部材４１の中心Ｃ側の端部）から蓄電素子１０及び終端部材４１に対して離れる向き（外向き）に延びている（図７及び図８参照）。本実施形態の第二補強部４２５Ｂは、連結片部４２２（詳しくは、連結片部４２２における第二隅部４２３Ｂ側の端部）にも跨って配置されている。即ち、第二補強部４２５Ｂは、第二隅部４２３Ｂ及び連結片部４２２（詳しくは、第二隅部４２３Ｂ側の端部）のＹ軸方向における延伸部材本体４２０の側と反対側の端部から外向きに折れ曲がるように延びている部位である。

【0063】

複数の締結部材４３のそれぞれは、終端部材４１の貫通孔４１１及び延伸部材４２（詳しくは、連結片部４２２）の連結部位４２２１を挿通した状態で終端部材４１と延伸部材４２とを締結する。本実施形態の各締結部材４３は、ボルト４３１とナット４３２によって構成されている。

【0064】

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、延伸部材４２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６を備え、各インシュレータ６は、延伸部材４２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６は、延伸部材４２と、複数の蓄電素子１０との間を絶縁する。

【0065】

具体的に、インシュレータ６は、延伸部材本体４２０と対応する形状のインシュレータ本体６０を有する。本実施形態のインシュレータ６は、Ｚ軸方向における第一片部４２１Ａと対応する位置において、Ｙ軸方向に延びると共にＸ軸方向に延びる第一インシュレータ片部６３と、Ｚ軸方向における第二片部４２１Ｂに対応する位置において、Ｙ軸方向に延びると共にＸ軸方向に延びる第二インシュレータ片部６４と、を有する。

【0066】

インシュレータ本体６０は、延伸部材本体４２０の各貫通孔４２０１と対応する位置のそれぞれに延伸部材本体４２０の各貫通孔４２０１と対応する大きさ及び形状の貫通孔６１を有する。また、インシュレータ本体６０は、貫通孔６１の周縁部からＹ軸方向の外側（積層体から離れる向き）に突出する、詳しくは、インシュレータ本体６０の外側の面から突出するリブ６２を有する。本実施形態のリブ６２は、貫通孔６１の周縁部において周方向の全域から突出している環状のリブであり、各貫通孔６１の周縁部からそれぞれ突出している。

【0067】

第一インシュレータ片部６３は、Ｚ軸方向において第一片部４２１Ａと積層体との間、詳しくは、第一片部４２１Ａと、各隣接部材２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）におけるＺ軸方向の一方の規制部２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）との間、に位置する部位である。本実施形態の第一インシュレータ片部６３は、インシュレータ本体６０からＹ軸方向に折り曲げられたようにＹ軸方向に延びている。

【0068】

第二インシュレータ片部６４は、Ｚ軸方向において第二片部４２１Ｂと積層体との間、詳しくは、第二片部４２１Ｂと、各隣接部材２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）におけるＺ軸方向の他方の規制部２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）との間、に位置する部位である。本実施形態の第二インシュレータ片部６４は、インシュレータ本体６０からＹ軸方向に折り曲げられたようにＹ軸方向に延びている。

【0069】

尚、本実施形態の各インシュレータ６は、Ｘ軸方向の各端部において、延伸部材４２の連結片部４２２と対応する部位を有していない。

【0070】

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）。

【0071】

以上の蓄電装置１によれば、保持部材４の延伸部材４２において、少なくとも応力の集中し易い隅部４２３（第一隅部４２３Ａ、第二隅部４２３Ｂ）のＹ軸方向における終端部材４１の中心Ｃに近い端部（即ち、Ｙ軸方向における終端部材４１の中心Ｃ側の端部）に補強部４２５（第一補強部４２５Ａ、第二補強部４２５Ｂ）が設けられることで、該隅部４２３の剛性が向上し、これにより、該隅部４２３での応力の発生が好適に抑えられる。

【0072】

本実施形態の蓄電装置１では、補強部４２５が、隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃに近い端部から外向き（蓄電素子１０及び終端部材４１に対して離れる向き）に延びている。このような簡素な構成によって、延伸部材４２の隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃに近い端部及びその周辺部位の剛性を向上させることができる。

【0073】

また、本実施形態の蓄電装置１では、終端部材４１のＸ軸方向から見た輪郭が、Ｙ軸方向に長尺な矩形状であり、延伸部材４２が、Ｙ軸方向に間隔をあけて一対配置されている。そして、各延伸部材４２の片部４２１（第一片部４２１Ａ、第二片部４２１Ｂ）、連結片部４２２、及び隅部４２３が、Ｘ軸方向から見て終端部材４１の矩形状の輪郭を構成する長辺におけるＹ軸方向の各端部と対応する位置に配置されている。

【0074】

この蓄電装置１において、終端部材４１が、長尺方向（Ｙ軸方向）の両端部を延伸部材４２によって拘束された状態で蓄電素子１０が膨張等してＹ軸方向の中央部が膨出するように湾曲すると、終端部材４１に連結されている連結片部４２２が片部４２１に対して捻じれるように延伸部材４２が変形するが、この変形において応力が生じ易い隅部４２３のＹ軸方向の端部に補強部４２５が設けられることで該隅部４２３の前記端部の剛性が向上し、これにより、該隅部４２３の前記端部での応力の発生が効果的に抑えられる。

【0075】

また、本実施形態の蓄電装置１では、連結片部４２２が、終端部材４１との連結部位４２２１をＺ軸方向に間隔をあけて複数有している。これにより、Ｙ軸方向における連結片部４２２の寸法を抑えつつ連結片部４２２と終端部材４１とを強固に連結することができる。

【0076】

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。

【0077】

延伸部材４２における補強部４２５の具体的な構成は限定されない。上記実施形態の補強部４２５は、隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃ側の端部から外向き（蓄電素子１０及び終端部材４１に対して離れる向き）に折れ曲がるように延びているが、例えば、隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃ側の端部を含む領域（例えば、図１３の符号Ａで示す領域）に設けられた凸条やリブ等によって構成されていてもよい。この凸条によって構成される補強部４２５では、一方の面が凸で他方の面（一方の面の裏面）が凹となる断面形状（図１４（ａ）参照）であってもよく、一方の面が凸で他方の面が平坦となる断面形状（図１４（ｂ）参照）であってもよく、一方の面が凸で他方の面が凸となる断面形状（図１４（ｃ）参照）であってもよい。尚、凸条やリブの延びる方向は限定されない。

【0078】

また、補強部４２５は、隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃ側の端部の厚さ寸法を隅部４２３における他の部位より大きくすることで構成されていてもよい。即ち、補強部４２５は、隅部４２３における終端部材４１の中心Ｃ側の端部を該隅部４２３における他の部位より補強する（剛性を高くできる）構成であればよい。

【0079】

また、上記実施形態の延伸部材４２では、四つの隅部４２３のそれぞれに補強部４２５が配置されているが、この構成に限定されない。補強部４２５は、少なくとも一つの隅部４２３に配置されていればよい。また、補強部４２５は、一対の延伸部材４２のうちの少なくとも一方の延伸部材４２に配置されていればよい。

【0080】

また、上記実施形態の延伸部材４２では、一つの隅部４２３に対して一つの補強部４２５が配置されているが、この構成に限定されない。一つの隅部４２３に対して複数の補強部４２５が配置されてもよい（図１３の符号Ａで示す領域参照）。

【0081】

また、上記実施形態の延伸部材４２は、延伸部材本体４２０を有しているが、この構成に限定されない。延伸部材４２は、延伸部材本体４２０を有しない構成、即ち、片部４２１と連結片部４２２と隅部４２３と補強部４２５とを有する構成でもよい。

【0082】

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】

【0083】

１…蓄電装置、２…隣接部材、２Ａ…第一の隣接部材、２１Ａ…第一本体部、２５Ａ…第一規制部、２Ｂ…第二の隣接部材、２１Ｂ…第二本体部、２１１Ｂ…凸条、２１２Ｂ…対向面、２２Ｂ…第二締結部材、２５Ｂ…第二規制部、２Ｃ…第三の隣接部材、２１Ｃ…第三本体部、２１１Ｃ…凸条、２１２Ｃ…対向面、２５Ｃ…第三規制部、４…保持部材、４１…終端部材、４１１…貫通孔、４２…延伸部材、４２０…延伸部材本体、４２０１…貫通孔、４２１…片部（第一部位）、４２１Ａ…第一片部、４２１Ｂ…第二片部、４２２…連結片部（第二部位）、４２２１…連結部位（貫通孔）、４２３…隅部、４２３Ａ…第一隅部、４２３Ｂ…第二隅部、４２５…補強部、４２５Ａ…第一補強部、４２５Ｂ…第二補強部、４３…締結部材、４３１…ボルト、４３２…ナット、５…第一締結部材、６…インシュレータ、６０…インシュレータ本体、６１…貫通孔、６２…リブ、６３…第一インシュレータ片部、６４…第二インシュレータ片部、８…バスバ、１０…蓄電素子、１１…ケース、１２…ケース本体、１２１…閉塞部、１２２…胴部、１２３…長壁部、１２４…短壁部、１３…蓋板、１３１…蓋板本体、１３２…ガス排出弁、１４…外部端子、５００…組電池、５０１…二次電池セル、５０１ａ…外装缶、５０２…セパレータ、５０３…電池積層体、５０４…エンドプレート、５０５…締結部材、５０５１…本体部、５０５２…折曲片、Ａ…領域、Ｃ…終端部材のＹ軸方向の中心、Ｒ…流路

【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】

【図15】