(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】P2023149291
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】蓄電装置
(51)【国際特許分類】
H01M 50/204 20210101AFI20231005BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20231005BHJP
H01M 50/588 20210101ALI20231005BHJP
H01M 50/593 20210101ALI20231005BHJP
H01M 50/293 20210101ALI20231005BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20231005BHJP
H01M 50/289 20210101ALI20231005BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20231005BHJP
H01M 10/647 20140101ALI20231005BHJP
H01M 10/658 20140101ALI20231005BHJP
H01M 10/627 20140101ALI20231005BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20231005BHJP
H01G 11/78 20130101ALI20231005BHJP
H01G 11/12 20130101ALI20231005BHJP
H01G 11/18 20130101ALI20231005BHJP
【FI】
H01M50/204 401H
H01M50/209
H01M50/588
H01M50/593
H01M50/293
H01M50/291
H01M50/289 101
H01M10/613
H01M10/647
H01M10/658
H01M10/627
H01M10/625
H01G11/78
H01G11/12
H01G11/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022057783
(22)【出願日】2022-03-31
(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】飛鷹 強志
(72)【発明者】
【氏名】川内 智弘
(72)【発明者】
【氏名】森口 卓
(72)【発明者】
【氏名】米澤 翔
(72)【発明者】
【氏名】東 宏樹
(72)【発明者】
【氏名】増田 喜弘
(72)【発明者】
【氏名】浜川 恵太
【テーマコード(参考)】
5E078
5H031
5H040
5H043
【Fターム(参考)】
5E078AA09
5E078AA11
5E078AB01
5E078HA05
5E078JA02
5E078JA07
5H031AA09
5H031CC01
5H031KK02
5H040AA28
5H040AS01
5H040AS04
5H040AS05
5H040AS06
5H040AS07
5H040AT02
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY10
5H040CC05
5H040CC13
5H040CC35
5H040JJ06
5H040LL04
5H040LL06
5H043AA04
5H043AA09
5H043BA19
5H043CA04
5H043CA05
5H043GA24
5H043HA09F
5H043JA13F
5H043KA11F
5H043KA15F
(57)【要約】
【課題】熱影響範囲の拡大を抑制できる蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電素子100と外装体300とを備える蓄電装置1であって、外装体300は、第一方向において蓄電素子100と対向する側壁312と、第一方向と交差する第二方向において蓄電素子100と対向する底壁311と、第一方向及び第二方向と交差する第三方向において蓄電素子100と隣り合って配置され、側壁312に向けて延び、かつ、底壁311と一体化された壁部314と、を有し、側壁312と壁部314との間には、第二方向に凹む凹部318が形成されている。
【選択図】
図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、
前記外装体は、
第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、
前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、
前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、を有し、
前記側壁と前記壁部との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されている
蓄電装置。
【請求項2】
前記凹部は、前記側壁と前記底壁と前記壁部とで形成される
請求項1に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記蓄電装置は、前記蓄電素子を含む2つの蓄電素子を備え、
前記壁部は、前記第三方向において前記2つの蓄電素子の間に配置される
請求項1または2に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置されるスペーサをさらに備え、
前記壁部は、前記第二方向において前記スペーサを支持する
請求項1~3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項5】
前記外装体は、少なくとも一部が前記側壁と前記壁部との間に配置され、前記底壁から前記第二方向に突出する突起をさらに有する
請求項1~4のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項6】
蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、
前記外装体は、
第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、
前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、
前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、
前記底壁から前記第二方向に突出する、前記蓄電素子の位置決め用の突起と、を有し、
前記側壁及び前記壁部と前記突起との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されている
蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、蓄電素子と外装体とを備え、外装体が、蓄電素子と隣り合う位置に壁部を有する構成の蓄電装置が知られている。例えば、特許文献1には、ケース本体(外装体)における二次電池セル(蓄電素子)と隣り合う位置に、一対の側部(側壁)間で延びる横リブ(壁部)が設けられた二次電池装置(蓄電装置)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の蓄電装置では、外装体の側壁と壁部との間で熱が伝わることで、熱影響範囲が拡大してしまうおそれがある。つまり、蓄電素子が過熱した場合に当該蓄電素子と隣り合う壁部を介して側壁に熱が伝わり、側壁を介して他の蓄電素子に熱影響を及ぼすおそれがある。他の箇所から側壁に熱が伝わった場合には側壁から壁部に熱が伝わり、当該壁部と隣り合う蓄電素子に熱影響を及ぼすおそれもある。このように、本願発明者は、上記従来の蓄電装置では、熱影響範囲が拡大してしまうおそれがあることを見出した。
【0005】
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、熱影響範囲の拡大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】
【0006】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、前記外装体は、第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、を有し、前記側壁と前記壁部との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されている。
【0007】
蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、前記外装体は、第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、前記底壁から前記第二方向に突出する、前記蓄電素子の位置決め用の突起と、を有し、前記側壁及び前記壁部と前記突起との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されてもよい。
【0008】
本発明は、このような蓄電装置として実現できるだけでなく、外装体としても実現できる。
【発明の効果】
【0009】
本発明における蓄電装置によれば、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
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】実施の形態に係る第一外装体の構成を示す斜視図及び断面図である。
【
図5】実施の形態に係る第一外装体の構成を示す上面図である。
【
図6】実施の形態に係る第一外装体に、蓄電素子及びスペーサを配置した場合の構成を示す上面図である。
【
図7】実施の形態の変形例1に係る第一外装体の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、前記外装体は、第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、を有し、前記側壁と前記壁部との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されている。
【0012】
これによれば、蓄電装置において、外装体は、蓄電素子と隣り合って配置され、側壁に向けて延び、かつ、底壁と一体化された壁部を有しており、側壁と壁部との間には、凹部が形成されている。このように、外装体の側壁と壁部との間に凹部を形成し、側壁と壁部との間の部材の量を低減する。これにより、外装体の側壁と壁部との間で熱が伝わるのを抑制でき、熱影響範囲の拡大を抑制できる。つまり、蓄電素子が過熱した場合でも、当該蓄電素子と隣り合う壁部を介して側壁に熱が伝わるのを抑制できるため、側壁を介して他の蓄電素子に熱影響を及ぼすのを抑制できる。他の箇所から側壁に熱が伝わった場合においても、側壁から壁部に熱が伝わるのを抑制できるため、当該壁部と隣り合う蓄電素子に熱影響を及ぼすのを抑制できる。したがって、蓄電装置において、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0013】
前記凹部は、前記側壁と前記底壁と前記壁部とで形成されてもよい。
【0014】
これによれば、外装体の側壁と壁部との間の凹部を、側壁と底壁と壁部とで形成する。つまり、凹部は、底壁まで凹んでいる。これにより、側壁と壁部との間の部材の量をさらに低減できる。したがって、外装体の側壁と壁部との間で熱が伝わるのをさらに抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0015】
前記蓄電装置は、前記蓄電素子を含む2つの蓄電素子を備え、前記壁部は、前記第三方向において前記2つの蓄電素子の間に配置されてもよい。
【0016】
これによれば、外装体の壁部が2つの蓄電素子の間に配置されることで、壁部で2つの蓄電素子を位置決めしたり、2つの蓄電素子の間の絶縁性または断熱性を向上させたりできる。外装体の側壁と壁部との間に凹部を形成して側壁と壁部との間で熱が伝わるのを抑制することで、壁部を介して、側壁と2つの蓄電素子との間で熱が伝わるのを抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0017】
前記第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置されるスペーサをさらに備え、前記壁部は、前記第二方向において前記スペーサを支持してもよい。
【0018】
これによれば、蓄電素子と隣り合って配置されるスペーサを、外装体の壁部で支持する。これにより、壁部によってスペーサを位置決めしたり、壁部を設けることでスペーサの材料使用量を低減したりできる。スペーサとして、高価な断熱材を用いる場合には、スペーサの材料使用量の低減による効果が高い。外装体の側壁と壁部との間に凹部を形成して側壁と壁部との間で熱が伝わるのを抑制することで、壁部を介して、側壁とスペーサとの間で熱が伝わるのを抑制できる。これにより、壁部及びスペーサを介して、側壁と蓄電素子との間で熱が伝わるのを抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0019】
前記外装体は、少なくとも一部が前記側壁と前記壁部との間に配置され、前記底壁から前記第二方向に突出する突起をさらに有してもよい。
【0020】
これによれば、外装体において、突起の少なくとも一部を、側壁と壁部との間に配置する。これにより、蓄電素子の位置決め用の突起、または、側壁の補強用の突起等を、外装体の側壁と壁部との間の空間を利用して配置できる。したがって、外装体の側壁と壁部との間の空間を有効に活用できるため、省スペース化(蓄電装置の小型化)を図ることができる。
【0021】
蓄電素子と外装体とを備える蓄電装置であって、前記外装体は、第一方向において前記蓄電素子と対向する側壁と、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子と対向する底壁と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において前記蓄電素子と隣り合って配置され、前記側壁に向けて延び、かつ、前記底壁と一体化された壁部と、前記底壁から前記第二方向に突出する、前記蓄電素子の位置決め用の突起と、を有し、前記側壁及び前記壁部と前記突起との間には、前記第二方向に凹む凹部が形成されてもよい。
【0022】
これによれば、蓄電装置において、外装体は、蓄電素子と隣り合って配置され、側壁に向けて延びる壁部と、底壁から突出する蓄電素子の位置決め用の突起と、を有しており、側壁及び壁部と突起との間には、凹部が形成されている。このように、外装体の側壁及び壁部と突起との間に凹部を形成し、側壁及び壁部と突起との間の部材の量を低減する。これにより、外装体の側壁及び壁部と突起との間で熱が伝わるのを抑制でき、熱影響範囲の拡大を抑制できる。つまり、蓄電素子が過熱した場合でも、蓄電素子の位置決め用の突起を介して側壁または壁部に熱が伝わるのを抑制できるため、側壁または壁部を介して他の蓄電素子に熱影響を及ぼすのを抑制できる。他の箇所から側壁または壁部に熱が伝わった場合においても、蓄電素子の位置決め用の突起に熱が伝わるのを抑制できるため、当該突起を介して蓄電素子に熱影響を及ぼすのを抑制できる。したがって、蓄電装置において、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0023】
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。
【0024】
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、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、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、外装体の本体及び蓋体(第一外装体及び第二外装体)の並び方向、外装体支持体の本体及び蓋体(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。
【0025】
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。以下では、X軸方向を第一方向とも呼び、Z軸方向を第二方向とも呼び、Y軸方向を第三方向とも呼ぶ。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。
【0026】
(実施の形態)
[1 蓄電装置1の全般的な説明]
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、本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、本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。
【0027】
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。
【0028】
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軸マイナス方向の側面に取り付けられる扁平な矩形状の部材である。
【0029】
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、外装体300と、複数のバスバー400と、外装体支持体500と、ケーブル410及び420と、を有している。
【0030】
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、14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。
【0031】
スペーサ200(210、220)は、Y軸方向(第三方向)において蓄電素子100と隣り合って配置され、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同士または蓄電素子100と外装体支持体500とを断熱及び/又は絶縁する断熱板または絶縁板である。スペーサ200は、グラスウールまたはマイカ等の断熱性を有する部材、または、後述の外装体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。スペーサ200のうちのスペーサ210とスペーサ220とは、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。
【0032】
スペーサ200のうちのスペーサ210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210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、13枚のスペーサ210が14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14個以外の場合には、スペーサ210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210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210が配置されない構成でもよい。全てのスペーサ210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210が異なる材質の部材で形成されていてもよい。
【0033】
スペーサ200のうちのスペーサ220は、端部の蓄電素子100と外装体支持体500の側壁との間に配置され、当該端部の蓄電素子100と外装体支持体500の側壁との間を断熱及び/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(エンドスペーサ)である。Y軸方向両端部に位置する蓄電素子100と外装体支持体500のY軸方向両端部の側壁との間に、2つのスペーサ220が配置される。具体的には、スペーサ220は、Y軸方向端部の蓄電素子100の容器110の長側面111と外装体支持体500のY軸方向に対向する側壁との間において、当該長側面111及び外装体支持体500の当該側壁と対向して配置される。2つのスペーサ220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。
【0034】
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、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、外装体300は、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ200を所定の位置で固定する。
【0035】
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。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。蓄電素子100等の絶縁性が保たれる構成であれば、外装体300は、金属等の導電部材で形成されてもよい。
【0036】
外装体300は、外装体300の上側の部材である第一外装体310と、外装体300の下側の部材である第二外装体320と、を有している。第一外装体310及び第二外装体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。
【0037】
第一外装体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矩形状のトレイである。具体的には、第一外装体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及び複数のスペーサ200を支持するY軸方向に長尺かつ深さが浅い箱形(扁平な略直方体形状)のトレイである。第一外装体310の構成の詳細な説明については、後述する。
【0038】
第二外装体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に支持される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。第二外装体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。本実施の形態では、第二外装体320は、バスバーフレーム(バスバーホルダまたはバスバープレートとも言う)であり、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、第二外装体320が、複数の蓄電素子100上に配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、第二外装体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。
【0039】
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、14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。
【0040】
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及び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及び420は、蓄電装置1(蓄電素子100)を充放電するための電流が流れる正極及び負極の電線(電源ケーブル)である。
【0041】
外装体支持体500は、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、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。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。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。
【0042】
第一支持体510は、第一外装体310が配置されて第一外装体310を下方(Z軸マイナス方向)から支持する部材であり、底部511と、接続部512及び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、第一外装体310のZ軸マイナス方向に配置される。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。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。
【0043】
第二支持体520は、第二外装体320の上方(Z軸プラス方向)から第二外装体320を押圧して支持する部材であり、天面部521と、接続部522及び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、第二外装体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。
【0044】
このように、第一支持体510及び第二支持体520は、第一外装体310及び第二外装体320をZ軸方向から挟み込んだ状態で、接続部512及び513と接続部522及び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、外装体300を支持(保持)する。
【0045】
[2 蓄電素子100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、本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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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X軸方向に長い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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
[3 第一外装体310の説明]
次に、第一外装体310の構成について、詳細に説明する。
図4は、本実施の形態に係る第一外装体310の構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、
図4の(a)は、
図2に示した第一外装体310を拡大して示す斜視図であり、
図4の(b)は、
図4の(a)の一部をさらに拡大して示す斜視図である。
図4の(c)は、第一外装体310が有する壁部314を、
図4の(b)に示したIVc-IVc線を含みYZ平面に平行な面で切断した場合の断面図である。
図4の(c)は、壁部314の周囲に配置される蓄電素子100及びスペーサ210も破線で示している。
【0054】
図5は、本実施の形態に係る第一外装体310の構成を示す上面図である。具体的には、
図5は、第一外装体310の一部(
図4の(b)の構成を含む部位)を、Z軸プラス方向から見た図である。
図6は、本実施の形態に係る第一外装体310に、蓄電素子100及びスペーサ210を配置した場合の構成を示す上面図である。具体的には、
図6は、
図5に示した第一外装体310の一部について、第一外装体310に蓄電素子100及びスペーサ210を配置した場合の構成を、Z軸プラス方向から見た図である。
【0055】
これらの図に示すように、第一外装体310は、底壁311と、一対の側壁312及び一対の側壁313と、壁部314と、突起315~317と、を有している。側壁312と壁部314との間に凹部318が形成されており、側壁312及び壁部314と突起315との間に凹部319a及び319bが形成されている。凹部319aは、側壁312と突起315との間に形成されている。凹部319bは、壁部314と突起315との間に形成されている。
【0056】
底壁311は、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ210のZ軸マイナス方向に配置された、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る。底壁311は、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ210を下方から支持する。つまり、底壁311は、Z軸方向(第一方向と交差する第二方向)において蓄電素子100と対向して配置される。具体的には、底壁311は、外装体300の底面を形成する。底壁311は、蓄電素子100の容器110の底面113とZ軸方向において対向して配置される。底壁311は、それぞれの蓄電素子100の底面113と対向する位置に、底面113に向けて膨出状に突出する台座部311aを有している。台座部311aは、蓄電素子100の容器110の底面113と接触する。
【0057】
一対の側壁312は、底壁311のX軸方向両端部からZ軸プラス方向に突出し、YZ平面に平行かつY軸方向に延びる長尺な平板形状を有し、X軸方向(第一方向)において蓄電素子100と対向して配置される。一対の側壁312のうちのX軸マイナス方向の側壁312は、蓄電素子100の容器110のX軸マイナス方向の短側面112とX軸方向において対向して配置される。X軸プラス方向の側壁312は、蓄電素子100の容器110のX軸プラス方向の短側面112とX軸方向において対向して配置される。このように、一対の側壁312は、X軸方向において蓄電素子100を挟む位置に配置される。
【0058】
一対の側壁313は、底壁311のY軸方向両端部からZ軸プラス方向に突出し、XZ平面に平行かつX軸方向に延びる平板状かつ矩形状を有し、Y軸方向において蓄電素子100と対向して配置される。一対の側壁313のうちのY軸マイナス方向の側壁313は、複数の蓄電素子100のうちのY軸マイナス方向端部に位置する蓄電素子100の容器110のY軸マイナス方向の長側面111とY軸方向において対向して配置される。Y軸プラス方向の側壁313は、Y軸プラス方向端部に位置する蓄電素子100の容器110のY軸プラス方向の長側面111とY軸方向において対向して配置される。このように、一対の側壁313は、Y軸方向において複数の蓄電素子100を挟む位置に配置される。
【0059】
壁部314は、Y軸方向(第一方向及び第二方向と交差する第三方向)において蓄電素子100と隣り合って配置され、側壁312に向けて延び、かつ、底壁311と一体化されている。壁部314は、Y軸方向(第三方向)において2つの蓄電素子100の間に配置される(
図4の(c)参照)。具体的には、壁部314は、隣り合う2つの蓄電素子100の間において、当該2つの蓄電素子100の容器110の長側面111に対向して配置される。壁部314は、側壁312に向けてX軸方向(第一方向)に延びる長尺な部位であり、底壁311からZ軸プラス方向に突出して配置される。
【0060】
本実施の形態では、壁部314は、底壁311からZ軸プラス方向に膨出状に突出する膨出部である。つまり、壁部314のZ軸マイナス方向の面には、Z軸プラス方向に向けて凹んだ凹部である壁部凹部314bが形成されている。さらに、壁部314のZ軸プラス方向の面の壁部凹部314bと対向する位置には、Z軸マイナス方向に向けて凹んだ凹部である壁部凹部314aが形成されている。壁部凹部314a及び314bは、壁部314のX軸方向の一端部から他端部までに亘ってX軸方向に延びる凹部である(
図5等参照)。壁部314は、全体に壁部凹部314a及び314bが形成されることで、底壁311よりも厚みが厚くなり過ぎることなく、底壁311と厚みが同等の部位となっている。このように、壁部314は、底壁311と連続した部位であり、底壁311と一体的に形成(一体化)されている。
【0061】
壁部314は、スペーサ210のZ軸マイナス方向に配置され、Z軸方向(第二方向)においてスペーサ210を支持する台座である(
図4の(c)参照)。つまり、壁部314は、Y軸方向(第三方向)において蓄電素子100と隣り合って配置されるスペーサ210を支持する。壁部314のZ軸プラス方向の面のY軸方向中央部に、スペーサ210のZ軸マイナス方向の面が接触した状態で、壁部314上にスペーサ210が載せられる。本実施の形態では、全てのスペーサ210に対応して、複数の壁部314がY軸方向に並んで配置され、それぞれの壁部314がそれぞれのスペーサ210をZ軸マイナス方向から支持する。
図6に示すように、壁部314は、Y軸方向においてはスペーサ210よりも厚みが厚く、X軸方向においてはスペーサ210よりも長さが短い。壁部凹部314aは、壁部凹部314a内にスペーサ210の端部が入らないように、Y軸方向においてはスペーサ210よりも幅が小さく、X軸方向においてはスペーサ210よりも長さが短く形成されている。
【0062】
壁部314は、X軸方向において、側壁312と離間して配置されている。これにより、側壁312と壁部314との間には、Z軸方向(第二方向)に凹む凹部318が形成されている。凹部318は、側壁312と底壁311と壁部314とで形成される凹部である。本実施の形態では、壁部314は、一対の側壁312の双方と離間して配置され、一対の側壁312の双方と壁部314との間に、凹部318がそれぞれ形成されている。具体的には、一対の側壁312のうちのX軸マイナス方向の側壁312のX軸プラス方向の面と、底壁311のZ軸プラス方向の面と、壁部314のX軸マイナス方向の面とで、壁部314のX軸マイナス方向に位置する凹部318が形成されている。一対の側壁312のうちのX軸プラス方向の側壁312のX軸マイナス方向の面と、底壁311のZ軸プラス方向の面と、壁部314のX軸プラス方向の面とで、壁部314のX軸プラス方向に位置する凹部318が形成されている。つまり、側壁312と壁部314との間に、底壁311まで凹む、Y軸方向に貫通した凹部318が形成されている。
【0063】
突起315は、少なくとも一部が側壁312と壁部314との間に配置され、底壁311からZ軸方向(第二方向)に突出する突起である。突起315は、底壁311と連続した部位であり、底壁311と一体的に形成(一体化)されている。突起315は、X軸方向から見てZ軸方向に長く、かつ、Z軸方向から見てY軸方向に長い形状を有している。
図5に示すように、突起315は、Y軸方向の約半分が、側壁312と壁部314との間の領域R内に配置されている。つまり、突起315は、X軸方向から見て、少なくとも一部が、壁部314と重なる位置に配置されている。このように、突起315は、少なくとも一部が、側壁312と壁部314との間の凹部318内に配置されている。本実施の形態では、突起315は、凹部318のX軸方向における中央位置において、凹部318からY軸方向に略半分が突出した状態で配置されている。
【0064】
本実施の形態では、突起315は、蓄電素子100の位置決め用の突起である。
図6に示すように、突起315は、それぞれの蓄電素子100の容器110のZ軸マイナス方向端部において、X軸方向両端部をY軸方向で挟むように、X軸方向両端部のY軸方向両側に配置される。つまり、1つの蓄電素子100に対して、4つの突起315が配置される。この4つの突起315が、蓄電素子100の容器110とY軸方向で接触し、蓄電素子100のY軸方向への移動を制限する。突起315は、蓄電素子100が配置された場合には、蓄電素子100の容器110と接触してY軸方向に変形するが、
図4の(c)では、突起315は、変形前の状態が図示されているため、容器110と重なっている。突起315の形状は特に限定されないが、本実施の形態では、突起315は、蓄電素子100に向かうほどX軸方向の幅が小さくなり、かつ、蓄電素子100に向かうほどZ軸方向の高さが低くなっている。
【0065】
突起315は、側壁312及び壁部314と離間して配置されている。これにより、側壁312及び壁部314と突起315との間には、Z軸方向(第二方向)に凹む凹部319a及び319bが形成されている。側壁312と突起315との間に凹部319aが形成され、壁部314と突起315との間に、凹部319bが形成されている。凹部319aは、側壁312と底壁311と突起315とで形成される凹部である。凹部319bは、壁部314と底壁311と突起315とで形成される凹部である。つまり、側壁312と突起315との間に、底壁311まで凹む凹部319aが形成され、壁部314と突起315との間に、底壁311まで凹む凹部319bが形成されている。
【0066】
突起316及び317は、側壁312の補強用の突起である。突起316及び317は、底壁311及び側壁312と連続した部位であり、底壁311及び側壁312と一体的に形成(一体化)されている。突起316及び317は、Z軸方向に長い形状を有している。突起316は、蓄電素子100の容器110とX軸方向で対向する位置に配置されている。
【0067】
突起317は、少なくとも一部が側壁312と壁部314との間に配置され、底壁311からZ軸方向(第二方向)に突出する突起である。
図5に示すように、突起317は、少なくとも一部が、側壁312と壁部314との間の領域R内に配置されている。つまり、突起317は、X軸方向から見て、少なくとも一部が、壁部314と重なる位置に配置されている。このように、突起317は、少なくとも一部が、側壁312と壁部314との間の凹部318内に配置されている。本実施の形態では、突起317は、凹部318のX軸方向端部に配置されている。
【0068】
[4 効果の説明]
以上のような構成により、本発明の実施の形態に係る蓄電装置1によれば、外装体300は、蓄電素子100と隣り合って配置され、側壁312に向けて延び、かつ、底壁311と一体化された壁部314を有しており、側壁312と壁部314との間には、凹部318が形成されている。このように、外装体300の側壁312と壁部314との間に凹部318を形成し、側壁312と壁部314との間の部材の量を低減する。これにより、外装体300の側壁312と壁部314との間で熱が伝わるのを抑制でき、熱影響範囲の拡大を抑制できる。つまり、蓄電素子100が過熱した場合でも、当該蓄電素子100と隣り合う壁部314を介して側壁312に熱が伝わるのを抑制できるため、側壁312を介して他の蓄電素子100に熱影響を及ぼすのを抑制できる。他の箇所から側壁312に熱が伝わった場合においても、側壁312から壁部314に熱が伝わるのを抑制できるため、当該壁部314と隣り合う蓄電素子100に熱影響を及ぼすのを抑制できる。したがって、蓄電装置1において、熱影響範囲の拡大を抑制できる。外装体300の側壁312と壁部314との間に凹部318を形成し、側壁312と壁部314との間の部材の使用量を低減することで、軽量化及びコスト低減等を図ることもできる。
【0069】
外装体300の側壁312と壁部314との間の凹部318を、側壁312と底壁311と壁部314とで形成する。つまり、凹部318は、底壁311まで凹んでいる。これにより、側壁312と壁部314との間の部材の量をさらに低減できる。したがって、外装体300の側壁312と壁部314との間で熱が伝わるのをさらに抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。外装体300の側壁312と壁部314との間の部材の使用量をさらに低減できるため、軽量化及びコスト低減等をさらに図ることができる。
【0070】
外装体300の壁部314が2つの蓄電素子100の間に配置されることで、壁部314で2つの蓄電素子100を位置決めしたり、2つの蓄電素子100の間の絶縁性または断熱性を向上させたりできる。外装体300の側壁312と壁部314との間に凹部318を形成して側壁312と壁部314との間で熱が伝わるのを抑制することで、壁部314を介して、側壁312と2つの蓄電素子100との間で熱が伝わるのを抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0071】
蓄電素子100と隣り合って配置されるスペーサ210を、外装体300の壁部314で支持する。これにより、壁部314によってスペーサ210を位置決めしたり、壁部314を設けることでスペーサ210の材料使用量を低減したりできる。スペーサ210として、高価な断熱材を用いる場合には、スペーサ210の材料使用量の低減による効果が高い。外装体300の側壁312と壁部314との間に凹部318を形成して、側壁312と壁部314との間で熱が伝わるのを抑制することで、壁部314を介して、側壁312とスペーサ210との間で熱が伝わるのを抑制できる。これにより、壁部314及びスペーサ210を介して、側壁312と蓄電素子100との間で熱が伝わるのを抑制できるため、熱影響範囲の拡大を抑制できる。スペーサ210が断熱の機能を有する場合には、側壁312と壁部314との間で熱が伝わると断熱性能が低下するおそれがあるが、側壁312と壁部314との間で熱が伝わるのを抑制することで、断熱性能の低下を抑制できる。壁部314がZ軸方向でスペーサ210を支持することで、Y軸方向で壁部314とスペーサ210とを並べるよりも、省スペース化(蓄電装置1の小型化)を図ることができる。
【0072】
外装体300において、突起315または317の少なくとも一部を、側壁312と壁部314との間に配置する。これにより、蓄電素子100の位置決め用の突起315、または、側壁312の補強用の突起317等を、外装体300の側壁312と壁部314との間の空間(凹部318)を利用して配置できる。したがって、外装体300の側壁312と壁部314との間の空間(凹部318)を有効に活用できるため、省スペース化(蓄電装置1の小型化)を図ることができる。
【0073】
蓄電装置1において、外装体300は、蓄電素子100と隣り合って配置され、側壁312に向けて延びる壁部314と、底壁311から突出する蓄電素子100の位置決め用の突起315と、を有しており、側壁312及び壁部314と突起315との間には、凹部319a及び319bが形成されている。このように、外装体300の側壁312及び壁部314と突起315との間に凹部319a及び319bを形成し、側壁312及び壁部314と突起315との間の部材の量を低減する。これにより、外装体300の側壁312及び壁部314と突起315との間で熱が伝わるのを抑制でき、熱影響範囲の拡大を抑制できる。つまり、蓄電素子100が過熱した場合でも、蓄電素子100の位置決め用の突起315を介して側壁312または壁部314に熱が伝わるのを抑制できるため、側壁312または壁部314を介して他の蓄電素子100に熱影響を及ぼすのを抑制できる。他の箇所から側壁312または壁部314に熱が伝わった場合においても、蓄電素子100の位置決め用の突起315に熱が伝わるのを抑制できるため、当該突起315を介して蓄電素子100に熱影響を及ぼすのを抑制できる。したがって、蓄電装置1において、熱影響範囲の拡大を抑制できる。
【0074】
蓄電素子100の位置決め用の突起315を、側壁312及び壁部314との間に凹部319a及び319bが形成されるように、側壁312及び壁部314から離間させて配置することで、突起315が変形しやすい。これにより、外装体300に対する蓄電素子100の位置決め時に、蓄電素子100と突起315との相対的な位置ずれを突起315の変形によって吸収できるため、外装体300に蓄電素子100を容易に配置できる。外装体300の側壁312及び壁部314と突起315との間に凹部319a及び319bを形成し、側壁312及び壁部314と突起315との間の部材の使用量を低減することで、軽量化及びコスト低減等を図ることもできる。
【0075】
[5 変形例の説明]
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、上記実施の形態には限定されない。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。
【0076】
(変形例1)
上記実施の形態では、側壁312と壁部314との間の凹部318は、底壁311まで凹んでいることとしたが、これには限定されない。
図7は、本実施の形態の変形例1に係る第一外装体310aの構成を示す斜視図である。具体的には、
図7は、
図4の(b)に対応する図である。
【0077】
図7に示すように、本変形例では、第一外装体310aは、上記実施の形態における第一外装体310が有する構成に加えて、側壁312と壁部314との間に、側壁312と壁部314とを接続する接続部314cを有している。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【0078】
接続部314cは、側壁312から壁部314に亘ってX軸方向に延びる壁であり、両端が、側壁312と壁部314とに接続されている。接続部314cは、壁部314よりもZ軸方向における高さが低い壁であり、これによって、側壁312と壁部314との間に、Z軸方向(第二方向)に凹む凹部318aが形成されている。凹部318aは、側壁312と接続部314cと壁部314とで形成される、Y軸方向に貫通した凹部である。つまり、側壁312と壁部314との間に、接続部314cまで凹む凹部318aが形成されている。本変形例では、接続部314cは、壁部314よりもY軸方向の厚みが薄く形成されており、突起315と離間して配置されている。接続部314cは、Y軸方向の厚みが厚く形成されて、突起315と一体化されていてもよい。接続部314cは、底壁311、側壁312及び壁部314と連続した部位であり、これらと一体的に形成(一体化)されているが、これらと別体で構成されてもよい。
【0079】
本変形例によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、側壁312と壁部314とを繋ぐ接続部314cが設けられているため、側壁312を補強できる。
【0080】
本変形例は、上記実施の形態における凹部319a及び319bにも適用できる。つまり、側壁312と突起315との間に、側壁312と突起315とを繋ぐ低い接続部が設けられていてもよいし、壁部314と突起315との間に、壁部314と突起315とを繋ぐ低い接続部が設けられていてもよい。
【0081】
(その他の変形例)
上記実施の形態では、第一外装体310において、壁部314は、底壁311と連続した部位であることで、底壁311と一体化されていることとしたが、これには限定されない。壁部314は、底壁311と別体の壁部314が、接着剤等による接着、熱溶着等による溶着、または、レーザ溶接等による溶接等で、底壁311に接合されることで、底壁311と一体化されていてもよい。突起315~317についても同様である。
【0082】
上記実施の形態では、壁部314は、2つの蓄電素子100の間に配置されることとしたが、2つの蓄電素子100の間ではなく、端部の蓄電素子100の側方(外側)に配置されてもよい。これによっても、上記実施の形態と同様の効果が奏される。
【0083】
上記実施の形態では、壁部314は、Z軸方向においてスペーサ210を支持することとしたが、壁部314のY軸方向にスペーサ210が配置されて、壁部314が、Y軸方向においてスペーサ210を支持してもよい。壁部314の周囲にはスペーサ210が配置されず、壁部314がスペーサ210を支持しない構成でもよい。
【0084】
上記実施の形態では、壁部314には、壁部凹部314a及び314bが形成されていることとしたが、壁部凹部314a及び314bのうちの少なくとも一方の凹部が形成されていなくてもよい。壁部314のYZ平面での断面形状は、半円形状、半楕円形状、半長円形状、三角形状、その他の多角形状等、そのような形状でもよい。
【0085】
上記実施の形態では、壁部314のX軸方向両側において、側壁312と壁部314との間に凹部318が形成されていることとしたが、壁部314のX軸方向両側のうちのいずれか一方には凹部318が形成されていなくてもよい。壁部314のX軸方向両側の双方において、凹部318が形成されていない構成でもよい。凹部319a及び319bについても同様に、壁部314のX軸方向両側のうちのいずれか一方に凹部319a及び319bが形成されていなくてもよいし、X軸方向両側の双方に凹部319a及び319bが形成されていなくてもよい。突起315についても同様に、X軸方向両側のうちのいずれか一方または双方に、突起315が形成されていなくてもよい。突起316及び317についても同様である。
【0086】
上記実施の形態では、側壁312及び壁部314と突起315との間に、凹部319a及び319bの双方が形成されていることとしたが、凹部319a及び319bの一方が形成されていなくてもよい。
【0087】
上記実施の形態では、全ての壁部314及びその周囲の構成が、上記構成を有していることとしたが、いずれかの壁部314及びその周囲の構成が、上記構成を有していなくてもよい。
【0088】
上記実施の形態では、外装体300(第一外装体310及び第二外装体320)は、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ200をZ軸方向で挟むトレイ及びバスバーフレームであることとしたが、これには限定されない。第二外装体320は、バスバーフレームではなく、基板、リレー、ヒューズ、サーミスタまたはハーネス等の電気機器(電気部品)を配置する絶縁部材等でもよい。外装体300は、複数の蓄電素子100等を挟む構成ではなく、複数の蓄電素子100等を収容するハウジングとしての第一外装体310と、ハウジングの開口を塞ぐ蓋体としての第二外装体320とを有する箱形の容器(モジュールケース)であってもよい。
【0089】
上記実施の形態では、蓄電素子100は、電極端子140がZ軸プラス方向に向く姿勢で配置されることとしたが、電極端子140がX軸方向、Y軸方向またはZ軸マイナス方向に向く姿勢で配置されてもよい。
【0090】
上記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】
【0091】
本発明は、リチウムイオン二次電池等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】
【0092】
1 蓄電装置
10 蓄電ユニット
20 基板ユニット
100 蓄電素子
110 容器
111 長側面
112 短側面
113 底面
120 容器本体
130 蓋部
140 電極端子
200、210、220 スペーサ
300 外装体
310、310a 第一外装体
311 底壁
311a 台座部
312、313 側壁
314 壁部
314a、314b 壁部凹部
314c 接続部
315、316、317 突起
318、318a、319a、319b 凹部
320 第二外装体
400 バスバー
500 外装体支持体
510 第一支持体
520 第二支持体