CN116547773A - 蓄电装置 - Google Patents

蓄电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116547773A
CN116547773A CN202180081483.0A CN202180081483A CN116547773A CN 116547773 A CN116547773 A CN 116547773A CN 202180081483 A CN202180081483 A CN 202180081483A CN 116547773 A CN116547773 A CN 116547773A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power storage
storage element
adhesive
disposed
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180081483.0A
Other languages
English (en)
Inventor
冈部一弥
奥山良一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GS Yuasa International Ltd
Original Assignee
GS Yuasa International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Yuasa International Ltd filed Critical GS Yuasa International Ltd
Publication of CN116547773A publication Critical patent/CN116547773A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H01G11/12Stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H01G11/76Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及蓄电装置,蓄电装置(10)具备蓄电单元(12),蓄电单元(12)具有沿着第一方向排列的第一蓄电元件(301)以及第二蓄电元件(302),第一蓄电元件(301)具有与第二蓄电元件(302)对置的面(长侧面部(311))凹陷而成的凹部(311a),蓄电单元(12)还具有:第一粘接体(710),配置在第一蓄电元件(301)以及第二蓄电元件(302)之间的凹部(311a)内,粘接第一蓄电元件(301)以及第二蓄电元件(302);和间隔件(600),配置于第一蓄电元件(301)以及第二蓄电元件(302)之间的在与第一方向交叉的第二方向上与第一粘接体(710)不同的位置。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及具备多个蓄电元件的蓄电装置。
背景技术
以往,广泛已知多个蓄电元件并排配置的结构的蓄电装置。例如,在专利文献1中公开了多个电池单体(蓄电元件)并排且由粘接剂等进行了粘接的二次电池装置(蓄电装置)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-251241号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述以往那样的结构的蓄电装置中,有时不能提高耐振动性或耐冲击性。例如,在上述专利文献1中,多个蓄电元件(电池单体)隔着下壳体而由粘接剂粘接,但一般在实现蓄电装置的小型化这方面想要减小蓄电元件彼此之间的距离,因而蓄电元件彼此之间的粘接剂的厚度会变薄。由此存在如下情况,即,蓄电元件彼此的粘接强度不充分,因而不能将蓄电元件彼此牢固地粘接,不能提高蓄电装置的耐振动性或耐冲击性。
本发明是本申请发明人新着眼于上述课题而完成的,其目的在于,提供能够实现耐振动性或耐冲击性的提高的蓄电装置。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,本发明的一方式涉及的蓄电装置是具备蓄电单元的蓄电装置,所述蓄电单元具有沿着第一方向排列的第一蓄电元件以及第二蓄电元件,所述第一蓄电元件具有与所述第二蓄电元件对置的面凹陷而成的凹部,所述蓄电单元还具有:第一粘接体,配置在所述凹部内,粘接所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件;和间隔件,配置在所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件之间,在与所述第一方向交叉的第二方向上配置在与所述第一粘接体不同的位置。
据此,在蓄电装置中,蓄电单元在第一蓄电元件以及第二蓄电元件之间具有:配置在第一蓄电元件的与第二蓄电元件对置的面凹陷而成的凹部内的第一粘接体;和配置在与第一粘接体不同的位置的间隔件。如此,通过在第一蓄电元件的凹部内配置第一粘接体,能够增厚第一粘接体的厚度,并且通过在与第一粘接体不同的位置配置间隔件,能够进一步增厚第一粘接体的厚度。特别地,通过在第一蓄电元件以及第二蓄电元件之间配置间隔件,能够抑制第一粘接体被压缩从而厚度变薄的情况,能够以厚的状态维持第一粘接体的厚度。由此,能够提高第一蓄电元件以及第二蓄电元件的粘接强度,因而能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
发明效果
根据本发明中的蓄电装置,能够实现耐振动性或耐冲击性的提高。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的蓄电装置的外观的立体图。
图2是示出将实施方式涉及的蓄电装置分解了的情况下的各构成要素的分解立体图。
图3是示出实施方式涉及的蓄电元件的结构的立体图。
图4是示出实施方式涉及的在蓄电元件的容器形成的凹部的立体图以及剖视图。
图5是示出在实施方式涉及的蓄电元件配置有间隔件以及第一粘接体的结构的主视图。
图6是示出实施方式涉及的蓄电单元内的蓄电元件的粘接以及外装体内的蓄电单元的粘接的结构的剖视图。
图7是示出实施方式涉及的蓄电单元内的蓄电元件的粘接以及外装体内的蓄电单元的粘接的结构的剖视图。
图8是示出在实施方式的变形例1涉及的蓄电元件配置有间隔件以及第一粘接体的结构的主视图。
图9是示出实施方式的变形例2涉及的第一粘接体的结构的剖视图。
图10是示出实施方式的变形例3涉及的第一粘接体的结构的剖视图。
具体实施方式
本发明的一方式涉及的蓄电装置是具备蓄电单元的蓄电装置,所述蓄电单元具有沿着第一方向排列的第一蓄电元件以及第二蓄电元件,所述第一蓄电元件具有与所述第二蓄电元件对置的面凹陷而成的凹部,所述蓄电单元还具有:第一粘接体,配置在所述凹部内,粘接所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件;和间隔件,配置在所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件之间,在与所述第一方向交叉的第二方向上配置在与所述第一粘接体不同的位置。
据此,在蓄电装置中,蓄电单元在第一蓄电元件以及第二蓄电元件之间具有:配置在第一蓄电元件的与第二蓄电元件对置的面凹陷而成的凹部内的第一粘接体;和配置在与第一粘接体不同的位置的间隔件。如此,通过在第一蓄电元件的凹部内配置第一粘接体,能够增厚第一粘接体的厚度,并且通过在与第一粘接体不同的位置配置间隔件,能够进一步增厚第一粘接体的厚度。特别地,通过在第一蓄电元件以及第二蓄电元件之间配置间隔件,能够抑制第一粘接体被压缩从而厚度变薄的情况,能够以厚的状态维持第一粘接体的厚度。由此,能够提高第一蓄电元件以及第二蓄电元件的粘接强度,因而能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
所述间隔件也可以在所述第一方向上的两侧具有与所述第一蓄电元件或所述第二蓄电元件粘接的粘接层。
据此,间隔件在两面具有与第一蓄电元件以及第二蓄电元件粘接的粘接层。如此,通过使间隔件与第一蓄电元件以及第二蓄电元件粘接,第一蓄电元件以及第二蓄电元件隔着间隔件而被固定。由此,能够通过由第一粘接体实现的粘接以及由间隔件实现的粘接来更牢固地固定第一蓄电元件以及第二蓄电元件,因而能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
也可以是,所述第一蓄电元件的所述面在所述第二方向上的中央部凹陷而形成所述凹部。
据此,第一粘接体被配置在形成于第一蓄电元件的与第二蓄电元件对置的面的中央部的凹部内。如此,通过在第一蓄电元件的中央部的凹部配置第一粘接体,能够平衡性优异地粘接第一蓄电元件以及第二蓄电元件,能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
所述蓄电单元也可以还具有:末端构件,在所述第一方向上,配置在与所述第二蓄电元件夹着所述第一蓄电元件的位置;和第二粘接体,配置在所述末端构件以及所述第一蓄电元件之间,粘接所述末端构件以及所述第一蓄电元件。
据此,蓄电单元具有末端构件和粘接末端构件以及第一蓄电元件的第二粘接体。如此,通过由第二粘接体粘接末端构件以及第一蓄电元件,从而能够抑制第一蓄电元件相对于末端构件的移动,因而能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
也可以还具备:外装体,容纳所述蓄电单元;和固定构件,固定所述蓄电单元和所述外装体。
据此,配置有固定蓄电单元和外装体的固定构件。如此,通过由固定构件来固定蓄电单元和外装体,能够抑制外装体内的蓄电单元(第一蓄电元件以及第二蓄电元件)的移动,因而能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
也可以设为所述第一粘接体在内侧具有隔热材料。
据此,通过第一粘接体在内侧具有隔热材料,能够将隔热材料与第一蓄电元件以及第二蓄电元件一起固定。由此,即便在第一蓄电元件以及第二蓄电元件之间配置有隔热材料的情况下,也能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
以下,一边参照附图一边对本发明的实施方式(还包括其变形例)涉及的蓄电装置进行说明。以下说明的实施方式均表示总括性的或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、制造工序、制造工序的顺序等是一个例子,其主旨不在于限定本发明。在各图中,尺寸等并未严格地进行图示。在各图中,对于同一或同样的构成要素标注了相同的符号。
在以下的说明以及附图中,将多个蓄电元件的排列方向、一对末端构件的排列方向、蓄电元件与末端构件的排列方向、1个蓄电元件的容器中的一对长侧面的对置方向、或蓄电元件或者末端构件的厚度方向定义为X轴方向。将1个蓄电元件中的一对电极端子的排列方向、或1个蓄电元件的容器中的一对短侧面的对置方向定义为Y轴方向。将蓄电装置的外装体主体与外装体盖体的排列方向、1个蓄电元件的容器主体与容器盖体的排列方向、蓄电元件与汇流条的排列方向、或上下方向定义为Z轴方向。这些X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向是相互交叉(在本实施方式中为正交)的方向。根据使用方式,也考虑Z轴方向不成为上下方向的情况,但以下为了方便说明,以Z轴方向为上下方向来进行说明。
在以下的说明中,所谓X轴正方向,表示X轴的箭头方向,所谓X轴负方向,表示与X轴正方向相反的方向。对于Y轴方向以及Z轴方向也是同样的。此外,以下有时也将X轴方向称为第一方向,并也将与第一方向交叉的方向(与X轴方向正交的Y轴方向或Z轴方向等)称为第二方向。严格而言,平行以及正交等表示相对性的方向或姿势的表述也包括不是该方向或姿势的情况。例如,所谓2个方向正交,不仅是指该2个方向完全地正交,也指实质上正交,即,例如包括几%程度的差异。
(实施方式)
[1蓄电装置10的整体说明]
首先,对蓄电装置10的结构进行说明。图1是示出本实施方式涉及的蓄电装置10的外观的立体图。图2是示出将本实施方式涉及的蓄电装置10分解了的情况下的各构成要素的分解立体图。
蓄电装置10是能够充入来自外部的电并向外部放出电的装置,在本实施方式中,具有大致长方体形状。例如,蓄电装置10是用于电力贮藏用途或电源用途等的电池模块(电池组)。具体地,蓄电装置10例如作为汽车、机动二轮车、水运工具、船舶、雪地车、农业机械、建设机械或电气铁道用的铁道车辆等移动体的驱动用或发动机起动用等的蓄电池等来使用。作为上述的汽车,能例示出电动汽车(EV)、混合电动汽车(HEV)、插入式混合电动汽车(PHEV)以及燃油汽车。作为上述的电气铁道用的铁道车辆,能例示出电车、单轨电车、线性电机车以及具备柴油机以及电机这两方的混合电车。蓄电装置10也能够作为用于家庭用或业务用等的固定设置用的蓄电池等来使用。
如图1所示,蓄电装置10具备外装体11。如图2所示,在外装体11的内侧容纳有蓄电单元12,蓄电单元12具有多个蓄电元件300、一对末端构件400以及多个汇流条500。蓄电装置10(蓄电单元12)除上述的构成要素以外,还可以具备进行汇流条500的定位的汇流条框架、用于监视蓄电元件300的充电状态以及放电状态等的电路基板和继电器等电气设备等。
外装体11是构成蓄电装置10的壳体(外壳)的箱形(大致长方体形状)的容器(模块壳体)。外装体11配置在多个蓄电元件300、一对末端构件400以及多个汇流条500的外侧,将这些蓄电元件300等固定在给定的位置,保护它们免受冲击等。外装体11例如由聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯硫醚树脂(PPS)、聚苯醚(PPE(包含改性PPE))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚酮(PEEK)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PES)、ABS树脂、或这些的复合材料等的绝缘构件等形成。外装体11由此避免蓄电元件300等与外部的金属构件等接触。只要是能够保持蓄电元件300等的电绝缘性的结构,则外装体11也可以由金属等导电构件形成。
外装体11具有构成外装体11的主体的外装体主体100和构成外装体11的盖体的外装体盖体200。外装体主体100是形成有朝向Z轴正方向的开口的有底矩形筒状的外壳(壳体),容纳蓄电元件300等。外装体主体100在X轴方向两侧的侧面具有对置的一对短侧壁部110,在Y轴方向两侧的侧面具有对置的一对长侧壁部120,在Z轴负方向侧具有底壁部130。根据蓄电元件300的个数以及形状等,外装体主体100也可以在X轴方向两侧的侧面具有一对长侧壁部,在Y轴方向两侧的侧面具有一对短侧壁部。
短侧壁部110是形成外装体11的短侧面的矩形状且平板状的壁部,与末端构件400在X轴方向上对置地配置。短侧壁部110与长侧壁部120以及底壁部130邻接。短侧壁部110是外表面的面积小于长侧壁部120的壁部。长侧壁部120是形成外装体11的长侧面的矩形状且平板状的壁部,与蓄电元件300的后述的容器310的短侧面部312在Y轴方向上对置地配置。长侧壁部120与短侧壁部110以及底壁部130邻接。长侧壁部120是外表面的面积大于短侧壁部110的壁部。底壁部130是形成外装体11的底面的矩形状且平板状的壁部,与蓄电元件300的后述的容器310的底面部313在Z轴方向上对置地配置。底壁部130是与短侧壁部110以及长侧壁部120邻接的壁部。
外装体盖体200是通过热密封等与外装体主体100接合来将外装体主体100的开口封闭的扁平的矩形状的构件。在外装体盖体200设置有正极以及负极的一对外部端子210(正极外部端子以及负极外部端子)。蓄电装置10经由这一对外部端子210充入来自外部的电,并且向外部放出电。外装体主体100以及外装体盖体200既可以由材质相同的构件形成,也可以由材质不同的构件形成。
蓄电元件300是能够充入电并且放出电的二次电池(单电池),更具体地,是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。在本实施方式中,蓄电元件300具有扁平的长方体形状(方形),8个蓄电元件300沿着X轴方向(第一方向)并排地排列。蓄电元件300的形状不限定于长方体形状,也可以是长圆柱形状或长方体以外的多棱柱形状等。排列的蓄电元件300只要是2个以上即可,其个数不特别限定。蓄电元件300不限定于非水电解质二次电池,也可以是非水电解质二次电池以外的二次电池,也可以是电容器。蓄电元件300也可以不是二次电池而是即便使用者不充电也能够使用蓄积的电的一次电池。蓄电元件300也可以是使用了固体电解质的电池。蓄电元件300也可以是袋式的蓄电元件。对于蓄电元件300的结构的详细的说明,将后述。
末端构件400是配置在多个蓄电元件300的X轴方向两侧,从该多个蓄电元件300的排列方向(X轴方向)的两侧夹着多个蓄电元件300而进行保持的平板状且矩形状的构件(夹持构件)。由此,一对末端构件400对多个蓄电元件300从它们的排列方向(X轴方向)的两侧进行压迫。从确保强度的观点等出发,末端构件400例如由不锈钢、铁、镀覆钢板、铝、铝合金等金属制(导电性)的材料形成。末端构件400的材质不特别限定,例如也可以由强度高的电绝缘性的材料形成,也可以实施了绝缘处理。末端构件400的形状也不特别限定,也可以是具有凹凸的板状的构件(波板等),也可以是块状的构件等。
汇流条500是配置在多个蓄电元件300的上方,与多个蓄电元件300的后述的电极端子340(正极端子以及负极端子)连接的矩形状且平板状的构件。由此,汇流条500将多个蓄电元件300的电极端子340彼此连接,并且经由其他汇流条(未图示)将端部的蓄电元件300的电极端子340和外部端子210连接。汇流条500例如由铝、铝合金、铜或铜合金等金属制的导电构件形成。在本实施方式中,汇流条500将蓄电元件300每2个并联地连接而构成4组蓄电元件群,并将该4组蓄电元件群串联地连接,但蓄电元件300的连接方式不特别限定。
[2蓄电元件300的说明]
对蓄电元件300的结构详细地进行说明。蓄电单元12具有的蓄电元件300全部具有同样的结构,因而以下对1个蓄电元件300的结构详细地进行说明。
图3是示出本实施方式涉及的蓄电元件300的结构的立体图。具体地,图3对蓄电元件300的容器310进行透视而示出了容器310的内部的结构。图4是示出本实施方式涉及的在蓄电元件300的容器310形成的凹部311a的立体图以及剖视图。具体地,图4的(a)是示出容器310的外观的立体图。图4的(b)是示出用IVb-IVb线将图4的(a)切断了的情况下的结构的剖视图,即示出用穿过容器310的中心位置且与XZ平面平行的面切断了的情况下的结构的剖视图。图4的(c)是示出用IVc-IVc线将图4的(a)切断了的情况下的结构的剖视图,即示出用穿过容器310的中心位置且与XY平面平行的面切断了的情况下的结构的剖视图。
如图3所示,蓄电元件300具备容器310和一对(正极以及负极)电极端子340,在容器310的内侧容纳有电极体350和一对(正极以及负极)集电体360。在容器310的内侧封入电解液(非水电解质),在电极端子340以及集电体360与容器310(后述的容器盖体330)之间配置有垫片,省略它们的详细的说明。作为该电解液,只要无损于蓄电元件300的性能则对其种类不特别限制,能够选择各种电解液。
蓄电元件300除上述的构成要素以外,还可以具有配置在电极体350的侧方或下方等的间隔件以及将电极体350等包入的绝缘膜等。也可以在容器310的周围配置有覆盖容器310的外表面的绝缘膜(收缩管等)。该绝缘膜的材质只要能够确保蓄电元件300所需要的电绝缘性则不特别限定,但能够例示出PC、PP、PE、PPS、PET、PBT或ABS树脂等电绝缘性的树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、特氟龙(注册商标)、硅、聚异戊二烯以及聚氯乙烯等。
容器310是具有形成有开口的容器主体320和将容器主体320的该开口封闭的容器盖体330的长方体形状(棱形或箱形)的壳体。容器主体320是构成容器310的主体部的矩形筒状且具备底的构件,在Z轴正方向侧形成有开口。容器盖体330是构成容器310的盖部的矩形状的板状构件,在容器主体320的Z轴正方向侧沿着Y轴方向延伸地配置。在容器盖体330,设置有在容器310内侧的压力上升了的情况下释放该压力的气体排出阀、以及用于向容器310内侧注入电解液的注液部(未图示)等。容器310(容器主体320以及容器盖体330)的材质不特别限定,例如能够设为不锈钢、铝、铝合金、铁、镀覆钢板等能够焊接(能够接合)的金属,但也能够使用树脂。
容器310通过将电极体350等容纳在容器主体320的内侧之后利用焊接等将容器主体320和容器盖体330接合而形成接合部310a,来将内部密封。容器310在X轴方向两侧的侧面具有一对长侧面部311,在Y轴方向两侧的侧面具有一对短侧面部312,在Z轴负方向侧具有底面部313。
长侧面部311是形成容器310的长侧面的矩形状的平面部,与相邻的蓄电元件300的容器310的长侧面部311或末端构件400在X轴方向上对置地配置。长侧面部311与短侧面部312以及底面部313邻接,面积大于短侧面部312。短侧面部312是形成容器310的短侧面的矩形状的平面部,与外装体11的长侧壁部120在Y轴方向上对置地配置。短侧面部312与长侧面部311以及底面部313邻接,面积小于长侧面部311。底面部313是形成容器310的底面的矩形状的平面部,与外装体11的底壁部130在Z轴方向上对置且与长侧面部311以及短侧面部312邻接地配置。
在容器310的长侧面部311形成有凹部311a。在本实施方式中,在容器310的一对长侧面部311各自形成有凹部311a。如图4所示,凹部311a是长侧面部311朝向容器310的内部而沿着X轴方向凹陷成弯曲状的凹部。容器310从长侧面部311的Y轴方向以及Z轴方向上的端部(从X轴方向观察是长侧面部311的外周部分)朝向长侧面部311的中央部逐渐沿着X轴方向凹陷,由此成为长侧面部311的中央部(详细而言是中心位置)最凹陷的形状。
如此,凹部311a是蓄电元件300的长侧面部311在与X轴方向交叉(正交)的方向上的中央部凹陷而形成的凹部。长侧面部311的该中央部(长侧面部311的中心位置)处的凹部311a的凹陷量(X轴方向的深度)不特别限定,但优选为0.5mm~1.5mm程度,更优选为1mm程度。作为一个例子,凹部311a能够通过以下的方法形成。在向容器310内侧注入电解液时,有时空气残留于电极体350的间隙,电解液难以浸透电极体350。特别地,在大型的蓄电元件300中,空气容易残留于电极体350的间隙。为了除去残留于容器310内的空气,在制造蓄电元件300时,进行CO2置换。之后,通过对蓄电元件300进行充放电,从而置换后的CO2被负极吸收,容器310内成为负压。通过容器310内成为负压,从而容器310的长侧面部311能够凹陷而形成凹部311a。
电极端子340是配置在容器盖体330的蓄电元件300的端子构件(正极端子以及负极端子),经由集电体360与电极体350的正极板以及负极板电连接。电极端子340是金属制的构件,用于将蓄积于电极体350的电向蓄电元件300的外部空间导出,并且为了在电极体350蓄积电而向蓄电元件300的内部空间导入电。电极端子340由铝、铝合金、铜、铜合金等形成。
电极体350是能够蓄积电的蓄电要素(发电要素),具备正极板、负极板和隔离件,将正极板、负极板以及隔离件层叠而形成。正极板是在由铝或铝合金等金属构成的带状的集电箔即正极基材层上形成有正极活性物质层的电极板。负极板是在由铜或铜合金等金属构成的带状的集电箔即负极基材层上形成有负极活性物质层的电极板。隔离件是由树脂构成的微多孔性的片材。作为用于正极活性物质层的正极活性物质以及用于负极活性物质层的负极活性物质,只要能够将锂离子吸藏放出,则能够适当使用公知的材料。对于隔离件,只要无损于蓄电元件300的性能则也能够适当使用公知的材料。
在本实施方式中,电极体350是将以在正极板与负极板之间夹入隔离件的方式配置成层状的结构卷绕而形成的卷绕型的电极体。具体地,电极体350的正极板和负极板隔着隔离件沿着卷绕轴的方向(Y轴方向)相互错开而卷绕。而且,在正极板以及负极板,在各自的错开的方向的端部351具有不涂敷复合材料而基材层露出(未形成复合材料层)的部分(复合材料层非形成部)。电极体350在端部351与集电体360电连接以及机械连接。也可以是,正极板、负极板和隔离件绕着与Z轴方向平行的卷绕轴卷绕而形成电极体350。此外,电极体350也可以是将多个平板状的极板层叠而形成的层叠型(堆叠型)的电极体或将极板折叠成波纹状的波纹型的电极体等任何方式的电极体。
集电体360是配置在电极体350与容器310的侧壁之间且与电极端子340和电极体350电连接的具备导电性和刚性的构件。集电体360通过焊接等与电极体350的端部351接合。正极的集电体360与电极体350的正极板的正极基材层同样由铝或铝合金等形成。负极的集电体360与电极体350的负极板的负极基材层同样由铜或铜合金等形成。
在如以上那样的结构中,在外装体11内,蓄电元件300与相邻的构件(另一蓄电元件300或末端构件400)粘接,蓄电单元12与相邻的构件(外装体主体100)粘接。具体地,在蓄电单元12具有的多个蓄电元件300之中的相邻的蓄电元件300彼此之间以及端部的蓄电元件300与末端构件400之间配置粘接体,由此将多个蓄电元件300以及末端构件400粘接而固定。此外,蓄电单元12和外装体主体100的一对短侧壁部110、一对长侧壁部120以及底壁部130被粘接而固定。对于这些结构,以下详细地进行说明。
[3外装体11内的蓄电元件300、蓄电单元12的粘接结构的说明]
图5是示出在本实施方式涉及的蓄电元件300配置有间隔件600以及第一粘接体710的结构的主视图。具体地,图5示出了从X轴正方向对在蓄电元件300配置有间隔件600以及第一粘接体710的状态进行观察的情况下的、间隔件600以及第一粘接体710的配置位置。图6以及图7是示出本实施方式涉及的蓄电单元12内的蓄电元件300的粘接以及外装体11内的蓄电单元12的粘接的结构的剖视图。具体地,图6是示出在外装体11的外装体主体100内配置有蓄电单元12的状态下用穿过蓄电单元12的中心位置且与XZ平面平行的面切断了的情况下的结构的剖视图。图7是示出在外装体主体100内配置有蓄电单元12的状态下用穿过蓄电单元12的中心位置且与XY平面平行的面切断了的情况下的结构的剖视图。
如图5~图7所示,除上述结构之外,蓄电单元12还具有间隔件600和第一粘接体710。如图6以及图7所示,在相邻的2个蓄电元件300的长侧面部311之间,在蓄电元件300的长侧面部311的图5所示的位置配置间隔件600以及第一粘接体710。
在此,如图6以及图7所示,也将多个蓄电元件300之中的位于X轴负方向的端部的蓄电元件300称为第一蓄电元件301,也将与第一蓄电元件301在X轴正方向上相邻的蓄电元件300称为第二蓄电元件302。即,蓄电单元12具有沿着X轴方向(第一方向)排列的第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302。对于其他蓄电元件300,具有与第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302同样的结构,因而以下以针对第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的说明为中心进行说明,简化或省略针对其他蓄电元件300的说明。
如上述那样,第一蓄电元件301具有作为与第二蓄电元件302对置的面的长侧面部311凹陷而成的凹部311a。第一蓄电元件301的凹部311a是第一蓄电元件301的长侧面部311的与X轴方向交叉(在本实施方式中为正交)的方向(第二方向:在图6中为Z轴方向,在图7中为Y轴方向)上的中央部凹陷而形成的凹部。对于第二蓄电元件302,也同样具有作为与第一蓄电元件301对置的面的长侧面部311凹陷而成的凹部311a。第二蓄电元件302的凹部311a是第二蓄电元件302的长侧面部311的与X轴方向交叉(在本实施方式中为正交)的方向(第二方向:在图6中为Z轴方向,在图7中为Y轴方向)上的中央部凹陷而形成的凹部。
在这样的结构中,在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间配置间隔件600以及第一粘接体710。具体地,在第一蓄电元件301的长侧面部311与第二蓄电元件302的长侧面部311之间配置间隔件600以及第一粘接体710。
间隔件600是在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间的与X轴方向(第一方向)交叉(在本实施方式中为正交)的方向(第二方向)上配置在与第一粘接体710不同的位置的构件。即,从X轴方向观察,间隔件600配置在不与第一粘接体710重叠的位置。在本实施方式中,如图5所示,间隔件600配置在第一蓄电元件301(以及第二蓄电元件302)的长侧面部311的端部(长侧面部311的外周部)。具体地,间隔件600配置在第一蓄电元件301(以及第二蓄电元件302)的长侧面部311的4个角部(Y轴方向两侧以及Z轴方向两侧的端部)。如此,间隔件600配置在第一蓄电元件301(以及第二蓄电元件302)的厚度比长侧面部311的中央部厚的位置。
在本实施方式中,间隔件600是两面胶带,具有电绝缘性。即,间隔件600在X轴方向(第一方向)上的两侧具有与第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302粘接的由感压粘接剂构成的粘接层。间隔件600例如是在厚度为1mm程度的矩形状且板状的树脂等具有电绝缘性的基材的两面设置有粘接层的两面胶带。
第一粘接体710是配置在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间的凹部311a内,并且粘接第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的构件。即,第一粘接体710配置于形成在第一蓄电元件301的长侧面部311的中央部的凹部311a内,并且配置于形成在第二蓄电元件302的长侧面部311的中央部的凹部311a内。在本实施方式中,第一粘接体710是粘接剂,具有电绝缘性。作为该粘接剂,能够使用在向凹部311a内注入(填充)前为液体状且通过变成固体形状来进行粘接的粘接剂、或在注入(填充)前为凝胶状的粘接剂或者如热熔粘接剂等那样固体形状的粘接剂等。
第一粘接体710配置在长侧面部311之中的未配置间隔件600的部分的整个面。例如,由间隔件600将第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302预固定,然后从第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间的间隔件600间的间隙使第一粘接体710流入。由此,在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间的未配置间隔件600的部分的整体注入(填充)第一粘接体710。第一粘接体710还配置在长侧面部311的接合部310a的Y轴方向两端部以外的部分(未配置间隔件600的部分)。
为了将具有蓄电元件300的蓄电单元12和外装体11(外装体主体100)固定,如图6以及图7所示,除上述结构之外,蓄电装置10还具备第二粘接体720和固定构件800(810、820以及830)。
第二粘接体720是配置在末端构件400以及蓄电元件300之间且粘接末端构件400以及蓄电元件300的构件。例如,X轴负方向的末端构件400在X轴方向(第一方向)上配置在与第二蓄电元件302夹着第一蓄电元件301的位置。而且,在该末端构件400以及第一蓄电元件301之间配置将该末端构件400以及第一蓄电元件301粘接的第二粘接体720。对X轴正方向的末端构件400也是同样的。在本实施方式中,第二粘接体720是粘接剂,具有电绝缘性。作为该粘接剂,能够使用可用于第一粘接体710的任意的粘接剂等。
在本实施方式中,第二粘接体720遍及末端构件400以及蓄电元件300之间的整体(长侧面部311的整个面)而被注入(填充)地配置。即,第二粘接体720遍及该长侧面部311的接合部310a的整体地配置。也可以在末端构件400以及蓄电元件300之间配置与间隔件600同样的构件(两面胶带等)。
固定构件800是配置在蓄电单元12与外装体11之间且将蓄电单元12和外装体11固定的构件。作为固定构件800,在蓄电单元12的周围(底面以及侧面)配置有固定构件810、820以及830,由固定构件810、820以及830固定蓄电单元12和外装体11的外装体主体100。在本实施方式中,固定构件800(810、820以及830)是粘接剂,具有电绝缘性。作为该粘接剂,能够使用可用于第一粘接体710的任意的粘接剂等。
固定构件810是配置在蓄电单元12具有的蓄电元件300的容器310的底面部313与外装体11具有的外装体主体100的底壁部130之间、且将底面部313和底壁部130固定的构件。在本实施方式中,从一对末端构件400之中的一个末端构件400到另一个末端构件400,在多个蓄电元件300的底面部313以及一对末端构件400与底壁部130之间,通过涂敷等来配置固定构件810。固定构件810将多个蓄电元件300的底面部313以及一对末端构件400和底壁部130粘接而固定。
如此,固定构件810遍及蓄电单元12的Z轴负方向的底面的整个面而配置在该底面与底壁部130之间,将该底面的整个面和底壁部130粘接而固定。也可以是,固定构件810仅配置在蓄电单元12的Z轴负方向的底面的一部分,将该底面的一部分和底壁部130粘接而固定。
固定构件820是配置在蓄电单元12具有的末端构件400与外装体11具有的外装体主体100的短侧壁部110之间、且将末端构件400和短侧壁部110固定的构件。在本实施方式中,固定构件820遍及末端构件400的与短侧壁部110对置的面的整个面而注入(填充)到末端构件400与短侧壁部110之间来配置,将末端构件400的该整个面和短侧壁部110粘接而固定。在本实施方式中,在一对末端构件400与一对短侧壁部110之间配置一对固定构件820来将一对末端构件400和一对短侧壁部110固定。
如此,固定构件820遍及蓄电单元12的X轴方向两侧面的整个面而配置在该两侧面与一对短侧壁部110之间,将该两侧面的整个面和一对短侧壁部110粘接而固定。固定构件820也可以仅配置在蓄电单元12的该侧面的一部分,将该侧面的一部分和短侧壁部110粘接而固定。
固定构件830是配置在蓄电单元12具有的蓄电元件300的容器310的短侧面部312与外装体11具有的外装体主体100的长侧壁部120之间、且将短侧面部312和长侧壁部120固定的构件。在本实施方式中,固定构件830从一对末端构件400之中的一个末端构件400到另一末端构件400,注入(填充)到多个蓄电元件300的短侧面部312以及一对末端构件400与长侧壁部120之间而配置。固定构件830将多个蓄电元件300的短侧面部312以及一对末端构件400和长侧壁部120粘接而固定。在本实施方式中,在蓄电元件300的容器310具有的一对短侧面部312等与一对长侧壁部120之间配置一对固定构件830,将一对短侧面部312等和一对长侧壁部120固定。
如此,固定构件830遍及蓄电单元12的Y轴方向两侧面的整个面而配置在该两侧面与一对长侧壁部120之间,将该两侧面的整个面和一对长侧壁部120粘接而固定。固定构件830也可以仅配置在蓄电单元12的该侧面的一部分,将该侧面的一部分和长侧壁部120粘接而固定。
[4效果的说明]
根据本实施方式涉及的蓄电装置10,蓄电单元12在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间具有配置在第一蓄电元件301的长侧面部311凹陷而成的凹部311a内的第一粘接体710、和配置在与第一粘接体710不同的位置的间隔件600。通过在第一蓄电元件301的凹部311a内配置第一粘接体710,能够增厚第一粘接体710的厚度,并且通过在与第一粘接体710不同的位置配置间隔件600,能够进一步增厚第一粘接体710的厚度。特别地,通过在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间配置间隔件600,能够抑制第一粘接体710被压缩从而厚度变薄的情况,能够以厚的状态维持第一粘接体710的厚度。此外,通过将第一粘接体710配置在第一蓄电元件301的凹部311a内,从而在第一蓄电元件301欲膨胀的情况下,能将欲剥离由第一粘接体710对第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的粘接的应力分散。因此,能够抑制第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302剥离。由此,能够提高第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的粘接强度,因而能够实现蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的提高。
通过在第一蓄电元件301形成凹部311a,从而第一蓄电元件301的容器310的内表面与电极体350的摩擦力提高,因而能抑制电极体350在容器310内移动。由此,也能够实现蓄电装置10(第一蓄电元件301)的耐振动性或耐冲击性的提高。
第一粘接体710以及间隔件600均具有电绝缘性,因而能够提高第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的电绝缘性。特别地,由于第一粘接体710和间隔件600配置在长侧面部311的整个面,因而能够进一步提高第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间的电绝缘性。
间隔件600在两面具有与第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302粘接的粘接层。如此,通过使间隔件600与第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302粘接,从而能将第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302隔着间隔件600固定。由此,能够通过由第一粘接体710实现的粘接以及由间隔件600实现的粘接来将第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302更牢固地固定,因而能够实现蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的提高。
能够通过由间隔件600实现的粘接来将第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302预固定。特别地,在间隔件600具有的粘接层由感压粘接剂构成的情况下,在通过第一粘接体710将第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302粘接时,不需要等待第一粘接体710固化,能够容易地粘接第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302。由此,能够容易地实现能提高蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的结构。
第一粘接体710配置于形成在第一蓄电元件301的与第二蓄电元件302对置的面(长侧面部311)的中央部的凹部311a内。通过在第一蓄电元件301的中央部的凹部311a配置第一粘接体710,能够平衡性优异地粘接第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302,能够实现蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的提高。
第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的中央部容易膨胀。通过在第一蓄电元件301的中央部形成凹部311a,从而即便该中央部膨胀,在该中央部也能抑制容器310的内表面与电极体350的摩擦力下降的情况。由此,能抑制电极体350在第一蓄电元件301的容器310内移动,因而能够实现蓄电装置10(第一蓄电元件301)的耐振动性或耐冲击性的提高。进一步地,通过在第一蓄电元件301的中央部的凹部311a配置第一粘接体710,从而即便第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的中央部欲膨胀,也能够通过第一粘接体710压迫该中央部来抑制该中央部的膨胀。
蓄电单元12具有末端构件400和将末端构件400以及第一蓄电元件301粘接的第二粘接体720。如此,通过由第二粘接体720粘接末端构件400以及第一蓄电元件301,能够抑制第一蓄电元件301相对于末端构件400的移动,因而能够实现蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的提高。
通过由第二粘接体720粘接末端构件400以及第一蓄电元件301,从而不需要配置用于将末端构件400相对于第一蓄电元件301固定的构件(侧板等),因而能够降低部件个数。进一步地,能够将末端构件400与第一蓄电元件301粘接,从而能够增强末端构件400,抑制末端构件400变形。由此,能够实现蓄电装置10的小型化、轻量化以及成本降低等。
第一粘接体710以及第二粘接体720还配置在长侧面部311的接合部310a上,因而即便容器310欲膨胀,也能通过第一粘接体710以及第二粘接体720来保护接合部310a,能抑制接合部310a的损伤。
在蓄电单元12与外装体11之间配置有将蓄电单元12和外装体11固定的固定构件800(810、820以及830)。通过由固定构件800来固定蓄电单元12和外装体11,能够抑制外装体11内的蓄电单元12(第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302等)的移动,因而能够实现蓄电装置10的耐振动性或耐冲击性的提高。通过将蓄电单元12和外装体11固定,能够抑制将蓄电单元12内的蓄电元件300和安装在外装体11的外部端子210连接的汇流条的变形或断裂等损伤。
固定构件800为粘接剂,因而不需要配置用于固定的构件(支架等),能够降低部件个数。由此,能够实现蓄电装置10的小型化、轻量化以及成本降低等。固定构件800具有电绝缘性,因而能够抑制蓄电单元12具有的蓄电元件300彼此经由固定构件800导通、蓄电元件300与其他导电构件导通。
在上述中,可以说由第一蓄电元件301的凹部311a实现的效果对于第二蓄电元件302的凹部311a也是同样的。对于其他蓄电元件300也是同样的。
[5变形例的说明]
(变形例1)
对上述实施方式的变形例1进行说明。图8是示出在本实施方式的变形例1涉及的蓄电元件300配置有间隔件601以及第一粘接体711的结构的主视图。图8是与图5对应的图。
如图8所示,在本变形例中,取代上述实施方式中的间隔件600以及第一粘接体710而配置有间隔件601以及第一粘接体711。对于其他的结构,与上述实施方式同样,因而省略详细的说明。
间隔件601在蓄电元件300的长侧面部311的外周部以包围第一粘接体711的周围的方式配置成环状。间隔件601与上述实施方式中的间隔件600同样是两面胶带,具有电绝缘性。第一粘接体711配置在间隔件601的内侧,具体地,配置在蓄电元件300的长侧面部311的中央部。即,第一粘接体711配置于形成在长侧面部311的中央部的凹部311a内。第一粘接体711与上述实施方式中的第一粘接体710同样是粘接剂,具有电绝缘性。如此,间隔件601以及第一粘接体711配置在从X轴方向观察不重叠的位置。
根据本变形例涉及的蓄电装置,能够实现与上述实施方式同样的效果。在本变形例中,间隔件601也可以不是环状,而是沿着Y轴方向或Z轴方向延伸的直线状,也可以是其他形状。对于第一粘接体711,只要是与间隔件601相应的形状即可。配置在相邻的2个蓄电元件300之间的间隔件以及第一粘接体的形状不特别限定,哪种形状均能够应用。
(变形例2、3)
对上述实施方式的变形例2以及3进行说明。图9是示出本实施方式的变形例2涉及的第一粘接体712的结构的剖视图,图10是示出本实施方式的变形例3涉及的第一粘接体713的结构的剖视图。具体地,图9以及图10是与图6所示的第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302的上部对应的图。
如图9所示,在变形例2中,取代上述实施方式中的第一粘接体710,配置有第一粘接体712。如图10所示,在变形例3中,取代上述实施方式中的第一粘接体710,配置有第一粘接体713。在变形例2或3中,第一粘接体712或713取代上述实施方式中的全部第一粘接体710而被配置,但也可以设为取代一部分的第一粘接体710而被配置。对于变形例2以及3的其他结构,与上述实施方式同样,因而省略详细的说明。
如图9所示,第一粘接体712在内侧具有板状的隔热材料712a。隔热材料712a在第一粘接体712的X轴方向中央部遍及第一粘接体712的Y轴方向以及Z轴方向的整体地配置,是与YZ平面平行地延展的平板状(片材状)的隔热材料。作为该隔热材料,例如能够例示出导热防止片材、玻璃纤维片材或陶瓷板等。隔热材料712a只要配置在第一粘接体712的内侧即可,在第一粘接体712内的位置、大小以及形状不特别限定。
如图10所示,第一粘接体713在内侧具有粒状的隔热材料713a。隔热材料713a是遍及第一粘接体713的整体而分散存在的粒状(粒子状)的隔热材料。作为该隔热材料,能够例示出使可用于上述的隔热材料712a的任意的隔热材料为粒状(粒子状)的材料等。隔热材料713a只要配置在第一粘接体713的内侧即可,在第一粘接体713内的位置、大小(粒径)以及形状(球体、椭圆球体、立方体、长方体等)不特别限定。
根据变形例2、3涉及的蓄电装置,能够实现与上述实施方式同样的效果。特别地,在变形例2、3中,第一粘接体712或713在内侧具有隔热材料712a或713a,由此能够将隔热材料712a或713a与第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302一起固定。由此,即便在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间配置有隔热材料712a或713a的情况下,也能够实现蓄电装置的耐振动性或耐冲击性的提高。
通过在第一粘接体712或713的内侧配置隔热材料712a或713a,能够在第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302之间容易地配置隔热材料712a或713a。由此,能够通过简易的结构来对第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302进行隔热。进一步地,通过使用耐蠕变性高的隔热材料712a或713a,能够提高第一粘接体712或713的耐蠕变性。
(其他变形例)
虽然以上对本实施方式(还包括其变形例)涉及的蓄电装置进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式。本次公开的实施方式在所有方面均为例示,并不是限制性的,在本发明的范围中包括与专利请求的范围等同的意思以及在范围内的所有变更。
在上述实施方式中,设为蓄电元件300在容器310的一对长侧面部311的双方具有凹部311a,但也可以设为仅在该一对长侧面部311中的任一方具有凹部311a。也可以是,蓄电单元12具有的多个蓄电元件300之中的任意蓄电元件300在该一对长侧面部311的双方均不具有凹部311a。
在上述实施方式中,设为在相邻的2个蓄电元件300之间的全部,均配置有间隔件600或601(以下称为间隔件600等)和第一粘接体710、711、712或713(以下称为第一粘接体710等)。然而,也可以设为在任意2个蓄电元件300之间,未配置间隔件600等以及第一粘接体710等的双方或一方。
在上述实施方式中,设为间隔件600等和第一粘接体710等配置在长侧面部311的整个面。然而,也可以是间隔件600等以及第一粘接体710等未配置在长侧面部311的一部分的结构。在该情况下,在容器310的周围,也能够通过配置有覆盖容器310的外表面的绝缘膜(收缩管等)等来确保蓄电元件300的电绝缘性。
在上述实施方式中,设为在蓄电元件300在容器310的长侧面部311的中央部具有凹部311a。然而,凹部311a也可以不形成在长侧面部311的中央部而形成在长侧面部311的端部。即,也可以是第一粘接体710等配置在长侧面部311的端部的凹部311a内,并且间隔件600等配置在长侧面部311的中央部的结构。
在上述实施方式中,设为间隔件600等是在两面具有由感压粘接剂构成的粘接层的电绝缘性的两面胶带。然而,间隔件600等也可以是称为魔术贴(注册商标)或尼龙粘扣(Velcro,注册商标)带等的拆卸自由地粘接的面扣件构造等。此外,间隔件600等也可以仅在单面具有粘接层,也可以在两面均不具有粘接层。间隔件600等具有的粘接层也可以由感压粘接剂以外的粘接剂构成。进一步地,间隔件600等也可以是不具有电绝缘性的导电性的构件。
在上述实施方式中,设为第一粘接体710等是电绝缘性的粘接剂。然而,第一粘接体710等也可以是不具有电绝缘性的导电性的粘接剂,此外,只要具有粘接的功能,则也可以是不称为所谓的粘接剂的结构,对其材质等不特别限定。对于第二粘接体720以及固定构件800(810、820以及830)也是同样的。固定构件820、830也可以是不具有粘接的功能的填充剂等的构件。
在上述实施方式中,设为针对一对末端构件400配置一对第二粘接体720,但也可以设为不配置一对第二粘接体720之中的一方或双方。例如,也可以是不配置一对末端构件400之中的一方或双方的结构,在该情况下,也可以设为,在不配置末端构件400的一侧不配置第二粘接体720,由固定构件820将外装体11和蓄电元件300固定(粘接)。
在上述实施方式中,设为在蓄电单元12与外装体11之间配置固定构件810、一对固定构件820以及一对固定构件830,从而蓄电单元12和外装体11被固定。然而,也可以设为,在蓄电单元12与外装体11之间不配置固定构件810、一对固定构件820以及一对固定构件830之中的任意固定构件800,从而来固定蓄电单元12和外装体11。即,也可以设为在蓄电单元12与外装体11之间配置固定构件810、一对固定构件820以及一对固定构件830之中的至少1个固定构件800。换言之,固定构件800也可以是将多个蓄电元件300(第一蓄电元件301以及第二蓄电元件302等)的底面部313以及短侧面部312以及一对末端构件400之中的至少1个和外装体11固定的构件。或者,也可以是在蓄电单元12与外装体11之间不配置任一固定构件800而蓄电单元12和外装体11不被固定的结构。
将上述实施方式以及其变形例具备的各构成要素任意地组合而构建的方式也包括于本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明能够应用于具备锂离子二次电池等蓄电元件的蓄电装置等。
符号说明
10 蓄电装置
11 外装体
12 蓄电单元
100 外装体主体
110 短侧壁部
120 长侧壁部
130 底壁部
200 外装体盖体
210 外部端子
300 蓄电元件
301 第一蓄电元件
302 第二蓄电元件
310 容器
310a 接合部
311 长侧面部
311a 凹部
312 短侧面部
313 底面部
320 容器主体
330 容器盖体
340 电极端子
350 电极体
351 端部
360 集电体
400 末端构件
500 汇流条
600、601 间隔件
710、711、712,713 第一粘接体
712a、713a 隔热材料
720 第二粘接体
800、810、820、830 固定构件。

Claims (6)

1.一种蓄电装置,具备蓄电单元,该蓄电单元具有沿着第一方向排列的第一蓄电元件以及第二蓄电元件,
所述第一蓄电元件具有与所述第二蓄电元件对置的面凹陷而成的凹部,
所述蓄电单元还具有:
第一粘接体,配置在所述凹部内,粘接所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件;和
间隔件,配置在所述第一蓄电元件以及所述第二蓄电元件之间,在与所述第一方向交叉的第二方向上配置在与所述第一粘接体不同的位置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
所述间隔件在所述第一方向上的两侧具有与所述第一蓄电元件或所述第二蓄电元件粘接的粘接层。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,其中,
所述第一蓄电元件的所述面在所述第二方向上的中央部凹陷而形成所述凹部。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的蓄电装置,其中,
所述蓄电单元还具有:
末端构件,在所述第一方向上,配置在与所述第二蓄电元件夹着所述第一蓄电元件的位置;和
第二粘接体,配置在所述末端构件以及所述第一蓄电元件之间,粘接所述末端构件以及所述第一蓄电元件。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的蓄电装置,其中,
所述蓄电装置还具备:
外装体,容纳所述蓄电单元;和
固定构件,固定所述蓄电单元和所述外装体。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的蓄电装置,其中,
所述第一粘接体在内侧具有隔热材料。
CN202180081483.0A 2020-12-16 2021-12-02 蓄电装置 Pending CN116547773A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-208540 2020-12-16
JP2020208540 2020-12-16
PCT/JP2021/044235 WO2022130999A1 (ja) 2020-12-16 2021-12-02 蓄電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116547773A true CN116547773A (zh) 2023-08-04

Family

ID=82057541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180081483.0A Pending CN116547773A (zh) 2020-12-16 2021-12-02 蓄电装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240055700A1 (zh)
JP (1) JPWO2022130999A1 (zh)
CN (1) CN116547773A (zh)
DE (1) DE112021006509T5 (zh)
WO (1) WO2022130999A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013251241A (ja) 2012-06-04 2013-12-12 Toshiba Corp 二次電池装置および二次電池装置の製造方法
JP6396033B2 (ja) * 2014-02-25 2018-09-26 株式会社東芝 電池モジュールおよび電池セル
CN203871383U (zh) * 2014-03-28 2014-10-08 宁德时代新能源科技有限公司 一种电池组结构
JP2020107463A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022130999A1 (ja) 2022-06-23
JPWO2022130999A1 (zh) 2022-06-23
DE112021006509T5 (de) 2023-11-23
US20240055700A1 (en) 2024-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6101823B2 (ja) 新規な構造の電池モジュール及びこれを含む電池パック
KR20130139472A (ko) 단일 전극단자 결합부를 가진 전지 조합체
EP3007248A1 (en) Battery module
US20230084184A1 (en) Energy storage apparatus
JP2023509688A (ja) 電池モジュール、それを含む電池パックおよびその製造方法
CN113745744A (zh) 固体电池模组及固体电池单体
JP7392662B2 (ja) 蓄電装置
EP4350865A1 (en) Power storage device
CN111902962A (zh) 蓄电装置
CN113725523B (zh) 电池单体及电池模组
JP7427903B2 (ja) 蓄電装置
CN116547773A (zh) 蓄电装置
WO2020137410A1 (ja) 蓄電装置
JP4078892B2 (ja) 電池接続構造体
WO2023171117A1 (ja) 蓄電装置
WO2023199781A1 (ja) 蓄電装置
US20230040116A1 (en) Energy storage apparatus
JP7501370B2 (ja) 蓄電装置
WO2022163668A1 (ja) 蓄電装置
WO2024009930A1 (ja) 蓄電装置
EP4358257A1 (en) Power storage device
US20220263204A1 (en) Battery Cell, Battery Module And Vehicle
JP2022143582A (ja) 蓄電装置
JP2022143581A (ja) 蓄電装置
CN117397103A (zh) 蓄电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination