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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Energiespeichermodul
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Hintergrund des Standes der Technik
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Eine Energiespeichervorrichtung ist so aufgebaut, dass eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode und eine negative Elektrode über einen Separator und ein Elektrolyt gestapelt sind, in einem Gehäuse untergebracht ist. In 3 ist ein Beispiel (eine Querschnittsansicht in einer Ebene) einer derartigen Energiespeichervorrichtung 100 gezeigt, in der eine Elektrodenbaugruppe 100b in Kontakt mit einem rechtwinkligen Gehäuse 100a untergebracht ist, und wobei das Gehäuse 100a mit einem Elektrolyt 100c gefüllt ist. Das Energiespeichermodul ist zwischen Endplatten in einem Zustand gebondet, bei dem eine Vielzahl an, wie vorstehend beschrieben aufgebauten Energiespeichervorrichtungen in einer vorbestimmten Aufreihungsrichtung aufgereiht sind. Beispielsweise ist in Patentdokument 1 eine Batteriebaugruppe offenbart, bei der eine Vielzahl an Batterieeinheiten, zwischen denen Wärmeübertragungsplatten angeordnet sind, in einer Reihe aufgereiht sind, und Halteplatten, die an beiden Seiten der Vielzahl an Batterieeinheiten angeordnet sind, durch Schrauben über Geradkantenstäbe befestigt sind.
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Dokumentenliste
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP H8-184187
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In sowohl einer allein verwendeten Energiespeichervorrichtung als auch in einer Energiespeichervorrichtung, die in ein Energiespeichermodul eingebaut ist, kann ein Gas aufgrund einer Verschlechterungsreaktion (beispielsweise eine Dekompositionsreaktion der elektrolytischen Lösung) erzeugt werden, wenn die Energiespeichervorrichtung eine lange Zeitspanne lang angewendet wird. Wenn in diesem Fall ein Gas erzeugt wird, wird der Druck in dem Gehäuse hoch. Eine Ausbauchung wird in dem Gehäuse aufgrund des hohen Innendrucks erzeugt, und es ist wahrscheinlich, dass sich das Gehäuse verformt. Um die Druckwiderstandsfestigkeit des Gehäuses sicherzustellen, die zum Verhindern einer derartigen Verformung erforderlich ist, ist es notwendig, die Dicke von jeder Fläche des Gehäuses zu erhöhen. Insbesondere wenn eine Querschnittsform rechtwinklig ist, wie dies bei der in 3 gezeigten rechtwinkligen Energiespeichervorrichtung 100 der Fall ist, nimmt der Verformungsbetrag der Flächen 100d an den langen Seiten des Gehäuses 100a zu. Somit ist es erforderlich, die Dicke des Gehäuses so zu gestalten, dass die Flächen an den langen Seiten nicht verformt werden, und die Dicken der Flächen an den langen Seiten und die Dicken der anderen Flächen zunehmen. Jedoch nimmt, wenn die Dicke jeder Fläche des Gehäuses zunimmt, das Volumen eines Raumabschnittes in dem Gehäuse ab. Wenn das Volumen in dem Gehäuse abnimmt, ist die Dicke oder das Volumen der Elektrodenbaugruppe, die in dem Gehäuse sicherbar ist, geringer, und die Menge an Aktivmaterial in jeweils einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode der Elektrodenbaugruppe nimmt ab. Somit nimmt die Kapazität von sowohl der positiven Elektrode als auch der negativen Elektrode ab, und eine Volumenenergiedichte der Energiespeichervorrichtung (und des Energiespeichermoduls) nimmt ab.
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Somit besteht auf diesem technischen Gebiet ein Bedarf an einem Energiespeichermodul, das dazu in der Lage ist, die Verformung eines Gehäuses einer Energiespeichervorrichtung zu unterdrücken und eine Volumenenergiedichte zu verbessern.
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Lösung des Problems
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Ein Energiespeichermodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeichermodul, bei dem eine Vielzahl an rechteckigen Energiespeichervorrichtungen, die jeweils eine Elektrodenbaugruppe und ein Elektrolyt haben, die in einem Gehäuse untergebracht sind, so aufgebaut sind, dass sie verbunden sind, wobei die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen in einer vorbestimmten Aufreihungsrichtung aufgereiht sind und in einem aufgereihten Zustand gebondet sind, und wobei Dicken von Flächen an gebondeten Seiten der Gehäuse geringer sind als Dicken von Flächen an nichtgebondeten Seiten der Gehäuse.
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In diesem Energiespeichermodul sind eine Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen in einer vorbestimmten Richtung aufgereiht und in dem aufgereihten Zustand gebondet (verbunden). Jede Energiespeichervorrichtung ist rechteckig (rechtwinklig), und die Elektrodenbaugruppen und das Elektrolyt sind in den rechteckigen Gehäusen untergebracht. Da die Vielzahl an rechteckigen Energiespeichervorrichtungen gebondet (verbunden) sind, gibt es Flächen an den gebondeten Seiten (Flächen an den Seiten, die mit einem benachbarten Element in Kontakt stehen, das eine Bondinglast bzw. Verbindungslast aufnimmt) und Flächen an nichtgebondeten Seiten unter den Seitenflächen der rechtwinkligen Gehäuse. Da die Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse die Bondinglast von beiden Seiten sogar dann aufnehmen, wenn die Dicken gering sind, ist die Druckwiderstandsfestigkeit höher als bei jenen Flächen an den nichtgebondeten Seiten, und die Verformung aufgrund des Drucks tritt nicht ohne Weiteres auf. Daher gibt es in dem Energiespeichermodul Fälle, bei denen die Flächen an den gebondeten Seiten geringer sind als die Dicken der Flächen an den nichtgebondeten Seiten. Da die Dicken der Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse gering sind, können die Volumina der Raumabschnitte in den Gehäusen gemäß den dünn gestalteten Dicken erhöht werden. Demgemäß ist es möglich, eine Menge an Aktivmaterial von sowohl den positiven Elektroden als auch den negativen Elektroden zu erhöhen, indem die Dicken und die Volumina der Elektrodenbaugruppe erhöht werden. Als ein Ergebnis nimmt eine Menge an Aktivmaterial von sowohl den positiven Elektroden als auch den negativen Elektroden zu, und die Volumenenergiedichte der Energiespeichervorrichtungen (und des Energiespeichermoduls) nimmt zu. Somit ist es möglich, die Verformung der Gehäuse zu vermeiden und die Volumenenergiedichte zu verbessern, indem die Dicken der Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse und der Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen, die in dem Energiespeichermodul gebondet sind, geringer gestaltet sind als die Dicken der Flächen an den nichtgebondeten Seiten.
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In einer Art an Energiespeichermodul sind die Dicken von Teilen, die mit einem benachbarten Element in Kontakt stehen, an den Flächen der gebondeten Seiten zumindest geringer als die Flächen an den nichtgebondeten Seiten. Es ist möglich, eine Bondinglast (Verbindungslast) an den Teilen, die mit dem benachbarten Element in Kontakt stehen, sogar an den Flächen der gebondeten Seiten der Gehäuse aufzunehmen, und die Bondinglast auf die Elektrodenbaugruppen aufzubringen. Daher sind die Dicken der Teile, die mit dem benachbarten Element in Kontakt stehen, so festgelegt, dass sie zumindest geringer als die Dicken der Flächen an den nichtgebondeten Seiten sind. Außerdem ist das benachbarte Element beispielsweise die Gehäuse der Energiespeichervorrichtungen, wenn kein dazwischen befindliches Element zwischen den Energiespeichervorrichtungen vorhanden ist, und ist ein Wärmeübertragungselement, ein Wärmeabstrahlungselement oder dergleichen, das als ein dazwischen befindliches Element dient, wenn ein dazwischen befindliches Element zwischen den Energiespeichervorrichtungen vorhanden ist.
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In einer Art an Energiespeichermodul umfassen die Teile, die mit dem benachbarten Element in Kontakt stehen, Kontaktflächen der Elektrodenbaugruppen mit den Gehäusen. Die Bondinglast (Verbindungslast) wird aufgebracht, indem die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen gebondet werden (verbunden werden), um Reaktionen zwischen den positiven Elektroden und den negativen Elektroden, die in den Elektrodenbaugruppen enthalten sind, gleichförmig zu gestalten. Daher wird, wenn die Teile, die mit dem benachbarten Element in Kontakt stehen, in den Seitenflächen der gebondeten Seiten der Gehäuse, keine Kontaktflächen der Elektrodenbaugruppen mit den Gehäusen haben, die Bondinglast nicht auf die gesamten Flächen an der Stapelrichtungsseite der Elektrodenbaugruppen aufgebracht, und die Reaktionen zwischen den positiven Elektroden und den negativen Elektroden, die in der Elektrodenbaugruppe gestapelt sind, sind nicht gleichförmig.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verformung von Gehäusen von Energiespeichervorrichtungen zu vermeiden und eine Volumenenergiedichte zu verbessern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Energiespeichermodul gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht in einer Ebene einer Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen in einem gebondeten Zustand in dem Energiespeichermodul von 1.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht in einer Ebene des Querschnitts einer Energiespeichervorrichtung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele eines Energiespeichermoduls gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Außerdem sind die gleichen oder ähnliche Elemente in den Zeichnungen anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet, und eine wiederholte Beschreibung von ihnen unterbleibt.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist das Energiespeichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Energiespeichermodul angewendet, das in einem Zustand gebondet ist, bei dem eine Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen in einer vorbestimmten Aufreihungsrichtung zwischen Endplatten aufgereiht sind. Außerdem kann, obwohl eine Art an Energiespeichermodul, bei der keine Elemente vorhanden sind, die zwischen den Energiespeichervorrichtungen angeordnet sind, in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ein Energiespeichermodul vorgesehen sein, bei dem Elemente vorhanden sind, die zwischen Energiespeichervorrichtungen angeordnet sind.
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Ein Energiespeichermodul 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Energiespeichermodul 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel. 2 zeigt eine schematische ebene Querschnittsansicht von ebenen Querschnitten einer Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen in einem gebondeten Zustand in dem Energiespeichermodul 1 von 1.
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Das Energiespeichermodul 1 ist in einem Zustand aufgebaut, bei dem eine Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 aufgereiht sind, und die Aufreihung ist zwischen einem Paar an Endplatten 3 und 3 gebondet (verbunden), die an beiden Endflächen in einer Aufreihungsrichtung angeordnet sind. Außerdem ist der Aufbau des hier beschriebenen Energiespeichermoduls 1 ein Beispiel, und Energiespeichermodule verschiedenartiger anderer Aufbauarten können angewendet werden.
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Die Energiespeichervorrichtungen 2 sind rechteckige (rechtwinklige) Energiespeichervorrichtungen. Die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 sind gebondet (verbunden), indem ein Verbindungsdruck oder Bondingdruck (eine Verbindungslast oder Bondinglast) aufgebracht wird, indem die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 zwischen den Endplatten 3 und 3 in einem aufgereihten Zustand in einer vorbestimmten Aufreihungsrichtung sandwichartig angeordnet sind. Diese Aufreihungsrichtung ist eine Richtung, in der positive Elektroden und negativen Elektroden gestapelt sind, und ist eine Richtung, in der Flächen an langen Seiten zwischen den benachbarten rechteckigen Energiespeichervorrichtungen 2 und 2 in Kontakt stehen. Nachstehend ist der Aufbau der Energiespeichervorrichtungen 2 (insbesondere eine Lithiumionensekundärbatterie) beschrieben. Die langen Seiten sind Seiten, die unter den Seiten der rechteckigen Formen (inklusive vier gewölbte (abgerundete) Ecken) in dem ebenen Querschnitt länger sind, wie dies in 2 gezeigt ist. Außerdem ist der Aufbau der nachstehend beschriebenen Energiespeichervorrichtungen 2 ein Beispiel, und Energiespeichervorrichtungen verschiedener anderer Aufbauarten können angewendet werden.
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Jede der Energiespeichervorrichtungen 2 hat hauptsächlich ein Gehäuse 2a, eine Elektrodenbaugruppe 2b und ein Elektrolyt 2c. Das Gehäuse 2a ist ein Gehäuse, das so aufgebaut ist, dass die Elektrodenbaugruppe 2b und das Elektrolyt 2c untergebracht sind, und es ist rechteckig (rechtwinklig). Das Gehäuse 2a ist beispielsweise aus Metall wie beispielsweise Aluminium oder rostfreiem Stahl ausgebildet. Die Dicke jeder Fläche des Gehäuses 2a ist nachstehend detailliert beschrieben.
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Die Elektrodenbaugruppe 2b hat eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen Separator zum Isolieren der positiven Elektrode und der negativen Elektrode. Die Elektrodenbaugruppe 2b ist aufgebaut, indem eine Vielzahl an positiven Elektroden und eine Vielzahl an negativen Elektroden mit Blattformen und eine Vielzahl an Separatoren mit Blattformen (oder Sackformen) gestapelt sind. Die Stapelrichtung D ist die vorstehend beschriebene Aufreihungsrichtung. Die Elektrodenbaugruppe 2b ist in dem Gehäuse 2a untergebracht, und das Gehäuse 2a ist mit dem Elektrolyt 2c gefüllt.
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Die positive Elektrode ist aus einer Metallfolie ausgebildet, und ein Positivelektrodenaktivmaterial ist an zumindest einer Fläche (einer Oberfläche) der Metallfolie ausgebildet. Die positive Elektrode hat einen Streifen (ein sogenannter Tab), an dem keine Positivelektrodenaktivmateriallage an einem Ende der Metallfolie ausgebildet ist. Der Streifen erstreckt sich zu einem oberen Randteil und ist mit einem Positivelektrodenanschluss 2d über ein leitfähiges Element verbunden. Die Metallfolie ist beispielsweise eine Aluminiumfolie oder eine Aluminiumlegierungsfolie. Die Positivelektrodenaktivmateriallage umfasst ein Positivelektrodenaktivmaterial und einen Binder. Die Positivelektrodenaktivmateriallage kann ein leitfähiges Mittel umfassen. Das Positivelektrodenaktivmaterial ist beispielsweise ein Kompositoxid, Lithiummetall oder Schwefel. Das Kompositoxid umfasst zumindest entweder Mangan, Nickel, Kobalt oder Aluminium und auch Lithium. Der Binder ist beispielsweise ein thermoplastisches Harz wie beispielsweise Polyimid, ein Polyamid-Imid oder ein Polymerharz mit Hauptketten-Imid-Verbindungen.
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Das leitfähige Mittel ist beispielsweise Karbonblack, Grafit, Acetylenblack oder Ketjenblack (eingetragene Marke).
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Die negative Elektrode ist aus einer Metallfolie ausgebildet und eine Negativelektrodenaktivmateriallage ist an zumindest einer Fläche (Oberfläche) der Metallfolie ausgebildet. Die negative Elektrode hat einen Streifen, an dem keine Negativelektrodenaktivmateriallage an einem Ende der Metallfolie ausgebildet ist. Der Streifen erstreckt sich zu einem oberen Randabschnitt der negativen Elektrode und ist mit einem Negativelektrodenanschluss 2e über ein leitfähiges Element verbunden. Die Metallfolie ist beispielsweise eine Kupferfolie oder eine Kupferlegierungsfolie. Die Negativelektrodenaktivmateriallage kann ein Negativelektrodenaktivmaterial und einen Binder aufweisen. Die Negativelektrodenaktivmateriallage kann ein leitfähiges Mittel aufweisen. Das Negativelektrodenaktivmaterial ist beispielsweise Kohlenstoff wie beispielsweise Grafit, hochgradig ausgerichtetes Grafit, Mesokarbonmikrokügelchen, Hartkarbon oder Weichkarbon, ein Alkalimetall wie beispielsweise Lithium oder Natrium, eine Metallverbindung, ein Metalloxid wie beispielsweise SiOx (0,5 ≤ x ≤ 1,5) oder bor-dotiertes Karbon. Für den Binder und das leitfähige Mittel können der für die positive Elektrode erwähnte Binder und das leitfähige Mittel angewendet werden. Der Separator isoliert die positive Elektrode und die negative Elektrode und bewirkt, dass Lithiumionen passieren, während ein Kurzschluss eines Stroms durch einen Kontakt beider Enden verhindert ist. Der Separator ist beispielsweise ein poröser Film, der aus Polyolefinharz wie beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) hergestellt ist, oder ein gewebtes oder nichtgewebtes Textilstück, das aus Polypropylen, Polyethylentherephthalat (PET), Methylzellulose oder dergleichen hergestellt ist.
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Wenn die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 in der vorstehend beschriebenen Aufreihungsrichtung aufgereiht sind, sind die Positionen der Positivelektrodenanschlüsse 2d und der Negativelektrodenanschlüsse 2e so aufgereiht, dass sie zwischen den benachbarten Energiespeichervorrichtungen 2 und 2 abwechseln. Die Positivelektrodenanschlüsse 2d und die Negativelektrodenanschlüsse 2e sind durch Verbindungselemente 2f zwischen den benachbarten Energiespeichervorrichtungen 2 und 2 verbunden, und die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 sind elektrisch in Reihe verbunden.
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Das Elektrolyt 2c ist in den Gehäusen 2a untergebracht und innerhalb der Elektrodenbaugruppen 2b imprägniert. Das Elektrolyt 2c ist beispielsweise ein Elektrolyt auf der Basis eines organischen Lösungsmittels oder ein nichtwässriges Elektrolyt.
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Die Endplatten 3 sind an beiden Enden der Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 angeordnet, die in der vorstehend beschriebenen Aufreihungsrichtung aufgereiht sind, und sind Elemente zum Bonden der Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 durch Aufbringen eines Bondingdrucks (einer Bondinglast) auf die Vielzahl an aufgereihten Energiespeichervorrichtungen 2 (die Flächen 2g an den langen Seiten der rechteckigen Gehäuse 2a) von beiden Seiten. Die Endplatten 3 sind tafelartig (flach) und die Flächen, die mit den Flächen 2g an den langen Seiten der Gehäuse 2a in Kontakt stehen, sind Flächen, die ausreichend größer als die Flächen in der vorstehend beschriebenen Aufreihungsrichtung in den Energiespeichervorrichtungen 2 sind. Die Endplatten 3 sind so ausreichend dick, dass der Bondingdruck aufgebracht werden kann. Eine Vielzahl an (nicht dargestellten) Durchgangslöchern mit Durchmessern, in denen Kupplungselemente 3a eingeführt werden können, ist in den Endplatten 3 offen. Die Positionen der Durchgangslöcher sind beispielsweise an dem Umfang der Eckenabschnitte der vier Ecken der Endplatten 3. Die Kupplungselemente 3a sind stabförmige Elemente und sind mit Außengewinden an beiden Enden ausgebildet. Wenn die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 zwischen den Endplatten 3 und 3 sandwichartig angeordnet ist, treten die Kupplungselemente 3a durch die Durchgangslöcher jeder der Endplatten 3 und 3 an beiden Seiten, und Muttern 3b und 3b werden auf die Außengewinde an beiden Enden der Kupplungselemente 3a geschraubt. Dadurch wird der Bondingdruck auf die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 zwischen den Endplatten 3 und 3 aufgebracht, und die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen 2 ist in dem gebondeten (verbundenen) Zustand. Zu diesem Zeitpunkt nehmen die Flächen 2g an den langen Seiten unter den Seitenflächen der Gehäuse 2a eine Bondinglast (Verbindungslast) auf, und die Flächen 2h an den kurzen Seiten unter den Seitenflächen nehmen die Bondinglast nicht auf.
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Außerdem sind die in Vielzahl vorgesehenen aufgereihten Energiespeichervorrichtungen 2 so gebondet, dass die Reaktionen zwischen den positiven Elektroden und den negativen Elektroden innerhalb der Elektrodenbaugruppen 2b gleichförmig gestaltet sind, indem die Bondinglast auf die Flächen 2g an den langen Seiten der Gehäuse 2a (und beide Seiten der Elektrodenbaugruppen 2b) aufgebracht werden. Die Kontaktteile (Kontaktabschnitte) der Flächen 2g und 2g der langen Seiten zwischen den Gehäusen 2a und 2a der benachbarten Energiespeichervorrichtungen 2 und 2 nehmen die Bondinglast auf. Die Kontaktteile (Kontaktabschnitte) sind annähernd die gesamten Flächen 2g der langen Seiten der Gehäuse 2a wie dies aus 2 ersichtlich ist. Zusätzlich sind die Kontaktteile größer als die Kontaktflächen 2i der Elektrodenbaugruppen 2b mit den Gehäusen 2a und umfassen völlig die Kontaktflächen 2i. Die Kontaktflächen 2i der Elektrodenbaugruppen 2b sind Flächen an den Seiten in der Stapelrichtung D der positiven Elektroden und der negativen Elektroden. Daher kann die Bondinglast, die an den Kontaktteilen in den Flächen 2g und 2g an den langen Seiten der Gehäuse 2a aufgenommen wird, auf die gesamten Kontaktflächen 2i der Seiten der Stapelrichtung D in den Elektrodenbaugruppen 2b aufgebracht werden. Da die gesamten Kontaktflächen 2i und 2i an beiden Seiten in der Stapelrichtung D die Bondinglast in den Elektrodenbaugruppen 2b aufnehmen, reagieren die positiven Elektroden und die negativen Elektroden gleichförmig.
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Die Dicke jeder Fläche derer Gehäuse 2a ist nachstehend beschrieben. Jede Fläche 2g an den langen Seiten der Gehäuse 2a nimmt die Bondinglast von beiden Seiten in der Aufreihungsrichtung auf. Somit haben die Flächen 2g an den langen Seiten eine größere Druckwiderstandsfestigkeit als die Flächen 2h an den kurzen Seiten, die die Bondinglast nicht aufnehmen. Daher sind die Flächen 2g an den langen Seiten unter den Seitenflächen der Gehäuse 2a dünner festgelegt als die Flächen 2h an den kurzen Seiten. Die Dicken der Flächen 2h an den kurzen Seiten sind ungefähr gleich den Dicken der Gehäuse der Energiespeichervorrichtungen eines herkömmlichen Energiespeichermoduls. Daher sind die Flächen 2g an den langen Seiten dünner als Gehäuse von Energiespeichervorrichtungen eines herkömmlichen Energiespeichermoduls. Ein Maß, bis zu dem die Dicken der Flächen 2g an den langen Seiten geringer sind als die Dicken der Flächen 2h an den kurzen Seiten, wird unter Berücksichtigung der Größen (Flächen) und Formen (Seitenverhältnisse oder dergleichen) der Flächen 2g an den langen Seiten, einem Verhältnis zwischen den Größen der Flächen 2h an den kurzen Seiten und den Größen der Flächen 2g an den langen Seiten, der Qualität eines Materials der Gehäuse 2a, einem maximalen Druck in den Gehäusen 2a etc. gestaltet. Außerdem müssen die Dicken der anderen Flächen (die Bodenflächen oder dergleichen) der Gehäuse 2a lediglich ungefähr die gleichen wie die Dicken der Flächen 2h an den kurzen Seiten sein.
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Somit nimmt, wenn die Außenformen der Gehäuse 2a die gleichen wie die Außenformen der Gehäuse von Energiespeichervorrichtungen eines herkömmlichen Energiespeichermoduls sind, da die Dicken der Flächen 2g an den langen Seiten auf die Dicken festgelegt sind, die geringer als jene der Flächen 2h an den kurzen Seiten sind, die Volumina der Raumabschnitte in den Gehäusen 2a gemäß den dünn gestalteten Dicken zu. Die Volumina der Elektrodenbaugruppen 2b sind vergrößert, indem die Dicke der Elektrodenbaugruppen 2b in der Stapelrichtung D erhöht wird und eine Menge von jedem Aktivmaterial der positiven Elektroden und der negativen Elektroden erhöht ist. Als ein Ergebnis nimmt die Kapazität von sowohl den positiven Elektroden als auch den negativen Elektroden zu, und die Volumenenergiedichte der Energiespeichervorrichtungen 2 (und des Energiespeichermoduls 1) nimmt zu.
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Außerdem kann ein Gas in den Gehäusen 2a gemäß einer Verschlechterungsreaktion (beispielsweise eine Dekompositionsreaktion des Elektrolyts 2c) oder dergleichen erzeugt werden, wenn die Energiespeichervorrichtungen 2 (das Energiespeichermodul 1) eine lange Zeit lang angewendet werden. Wenn das Gas in den Gehäusen 2a erzeugt wird, nimmt der Druck in den Gehäusen 2a zu. Da die Dicke an jeder Fläche an den langen Seiten des Gehäuses 2a gering ist, aber die Flächen 2g die Bondinglast von beiden Seiten aufnehmen und gebondet (verbunden) sind, nimmt die Druckwiderstandsfestigkeit zu. Somit ist es möglich, zu verhindern (zu vermeiden), dass die Gehäuse 2a sich ausdehnen, und die Verformung der Gehäuse 2a wird sogar dann vermieden, wenn der Druck in den Gehäusen 2a zunimmt. Insbesondere neigen die Flächen an den langen Seiten der rechteckigen Gehäuse 2a dazu, dass sie verformt werden, jedoch kann diese Verformung unterdrückt werden. Die Druckwiderstandsfestigkeit ist hoch, da jede Fläche 2h der kurzen Seiten der Gehäuse 2a dick ist.
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Gemäß diesem Energiespeichermodul 1 ist es möglich, die Verformung der Gehäuse 2a zu unterdrücken und die Volumenenergiedichte zu verbessern, indem die Dicken der Flächen 2g an den gebondeten Seiten unter den Seitenflächen von jedem Gehäuse 2a in der Vielzahl der Energiespeichervorrichtungen 2, die gebondet sind, geringer gestaltet sind als die Dicken der Flächen 2h der nichtgebondeten Seiten. Insbesondere ist, da die Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse 2a die Flächen 2g an den langen Seiten sind und die Flächen 2g an den langen Seiten in dem Energiespeichermodul 1 dünn sind, es möglich, die Dicke zu erhöhen und das Volumen der Elektrodenbaugruppen 2b (und eine Menge an einem jeweiligen Aktivmaterial der positiven Elektroden und der negativen Elektroden) zu vergrößern, und der Verbesserungseffekt der Volumenenergiedichte ist hoch. Außerdem nimmt der Verbesserungseffekt der Volumenenergiedichte noch stärker zu, wenn die Flächen 2g an den gebondeten Seiten der Gehäuse 2a größer als die Flächen 2h an den nichtgebondeten Seiten sind.
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Außerdem sind, da die Flächen 2g an den langen Seiten an Seiten, die mit den Elektrodenbaugruppen 2b der Gehäuse 2a in Kontakt stehen, so festgelegt sind, dass sie sogar dann dünn sind, wenn eine Welligkeit (Ungleichmäßigkeit) in den Flächen 2g an den langen Seiten der Gehäuse 2a vorhanden ist, die die Bondinglast, und die Kontaktflächen 2i der Elektrodenbaugruppen 2b gemäß diesem Energiespeichermodul 1 aufnehmen, wobei die Folgeleistung, bei der die Last übertragen wird, hoch ist, und die Bondinglast kann auf die Elektrodenbaugruppen 2b aufgebracht werden.
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Obwohl die Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedenen Formen der Praxis ausgeführt werden.
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Beispielsweise kann, obwohl benachbarte Energiespeichervorrichtungen innerhalb des Energiespeichermoduls so aufgebaut sind, dass sie in einem direkten Kontakt miteinander in diesem Ausführungsbeispiel stehen, die vorliegende Erfindung auch bei einem Aufbau angewendet werden, bei dem ein dazwischen befindliches Element, wie beispielsweise ein Wärmeübertragungselement oder ein Wärmeabstrahlelement, zwischen benachbarten Energiespeichervorrichtungen angeordnet ist.
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Außerdem kann, obwohl eine Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen so aufgebaut sind, dass sie innerhalb des Energiespeichermoduls gemäß diesem Ausführungsbeispiel elektrisch in Reihe verbunden sind, die vorliegende Erfindung auch dann angewendet werden, wenn eine Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen parallel verbunden sind oder wenn die Vielzahl an Energiespeichervorrichtungen parallel und in Reihe verbunden sind.
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Außerdem kann, obwohl die vorliegende Erfindung bei einer Energiespeichervorrichtung angewendet ist, bei der die Flächen an den gebondeten Seiten Flächen an den langen Seiten unter den Seitenflächen eines rechteckigen Gehäuses in diesem Ausführungsbeispiel sind, die vorliegende Erfindung auch auf eine Energiespeichervorrichtung angewendet werden, bei der die Flächen an den gebondeten Seiten Flächen an kurzen Seiten sind, und auf eine Energiespeichervorrichtung angewendet werden, bei der die Flächen an den gebondeten Seiten und die Flächen an den nichtgebondeten Seiten die gleiche Seitenlänge haben.
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Außerdem können, obwohl die gesamten Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse mit benachbarten Elementen (Gehäusen oder dergleichen der Energiespeichervorrichtungen) in Kontakt stehen, und die Dicken der gesamten Flächen an den gebondeten Seiten der Gehäuse so gebildet sind, dass sie geringer sind als die Dicken der Flächen an den nichtgebondeten Seiten in diesem Ausführungsbeispiel, lediglich zumindest Teile, die mit benachbarten Elementen in Kontakt stehen, an den Flächen der gebondeten Seiten so aufgebaut sein, dass sie dünn sind, wenn Teile vorhanden sind, die nicht mit den benachbarten Elementen in den Flächen an den gebondeten Seiten in Kontakt stehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiespeichermodul
- 2
- Energiespeichervorrichtung
- 2a
- Gehäuse
- 2b
- Elektrodenbaugruppe
- 2c
- Elektrolyt
- 2d
- Positivelektrodenanschluss
- 2e
- Negativelektrodenanschluss
- 2f
- Verbindungselement
- 2g
- Fläche an der langen Seite
- 2h
- Fläche an der kurzen Seite
- 2i
- Kontaktfläche
- 3
- Endplatte
- 3a
- Kupplungselement
- 3b
- Mutter
