JP2009266690A - Method of manufacturing power storage device and metal battery case - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池車、電気自動車、プラグインハイブリッド車、及びハイブリッド車等に搭載される蓄電装置及び金属電槽の製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage device mounted on a fuel cell vehicle, an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a hybrid vehicle, and the like, and a method for manufacturing a metal battery case.
一般的に、電気自動車などの駆動用電源として、ニッケル水素電池やリチウム電池などの蓄電セルが複数重ね合わされて構成された蓄電装置が用いられている。このような蓄電装置では、複数の角型蓄電セルが積層されて省スペース化が図られている。また、充放電時の発熱による温度上昇を抑制するための冷却、あるいは冷えた場合の加熱が必要となる場合がある。 In general, a power storage device configured by stacking a plurality of power storage cells such as a nickel metal hydride battery or a lithium battery is used as a driving power source for an electric vehicle or the like. In such a power storage device, a plurality of prismatic power storage cells are stacked to save space. In addition, cooling for suppressing a temperature rise due to heat generation during charging / discharging, or heating when cooled may be required.
従来の蓄電装置として、隣接する角型電池間に、角型電池の全面を覆う断熱層を有する断熱部材を介装し、この断熱部材と角型電池との間に、冷却媒体を流通させる通路を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、単電池が組み合わされた複数の電池モジュールの両端及び単電池間の隙間を通して配設した連結部材を有する拘束治具を備えたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 As a conventional power storage device, a heat insulating member having a heat insulating layer covering the entire surface of the square battery is interposed between adjacent square batteries, and a passage through which a cooling medium flows between the heat insulating member and the square battery Is known (for example, see Patent Document 1). Moreover, what was provided with the restraining jig | tool which has the connection member arrange | positioned through the clearance gap between the both ends of the several battery module with which the cell was combined, and the cell is known (for example, refer patent document 2).
また、金属電槽を用いた電池を複数組み合わせて、モジュールや組電池を形成する場合、金属電槽間を絶縁し、或いは金属電槽を保護するため、熱収縮チューブや貼付フィルムが、金属電槽の外表面に配置されることが知られている。 In addition, when a module or an assembled battery is formed by combining a plurality of batteries using a metal battery case, in order to insulate the metal battery case or protect the metal battery case, a heat-shrinkable tube or an adhesive film may be used as a metal battery. It is known to be placed on the outer surface of the tank.
ところで、上記特許文献1及び特許文献2に記載の蓄電装置では、隣接する角型電池間に冷却媒体を流通させる通路を設けるため、リブなどの突起部が形成された別部品を介装して集合電池を構成しているため、小型化、軽量化、低コスト化がし難く改善の余地があった。また、金属電槽の外表面に電気的絶縁性を有する保護フィルムなどを設ける場合、熱収縮チューブによると金属電槽の角部にしわや浮きが発生する問題があった。また、貼付フィルムによると、貼付フィルムの端部に金属電槽の金属表面が露出したり、接着剤の経年劣化によって剥がれが発生したりする可能性があった。
By the way, in the power storage device described in
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、蓄電セルの内圧による金属電槽の変形を防止することができ、冷却媒体の通路を確保することができ、部品点数を削減して、小型化及び軽量化を図ることができると共に製造コストを削減することができる蓄電装置及び金属電槽の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent deformation of the metal battery case due to the internal pressure of the storage cell, to ensure a passage for the cooling medium, and to reduce the number of parts. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a power storage device and a metal battery case that can be reduced in size and weight and can reduce manufacturing costs.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、角型の金属電槽(例えば、実施の形態での金属電槽12)内に蓄電要素を収容した複数の蓄電セル(例えば、実施の形態での蓄電セル11)が、電気的に接続されると共に金属電槽間に隙間を形成するように配置される蓄電装置であって、金属電槽は、外表面に凹凸が形成された角型の金属ケース(例えば、実施の形態での金属ケース17)と、金属ケースの外表面(例えば、実施の形態での外表面18)に一体射出成形される樹脂部(例えば、実施の形態での樹脂部19)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の長側面(例えば、実施の形態での長側面20)に形成されるリブ(例えば、実施の形態でのリブ23)であることを特徴とする。
In the invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の短側面(例えば、実施の形態での短側面21)及び底面(例えば、実施の形態での底面22)の少なくとも一方に形成されるリブ(例えば、実施の形態でのリブ24)であることを特徴とする。
In the invention according to claim 3, in addition to the configuration of the invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方に形成されるリブであり、複数の蓄電セルを積層配置したとき、柱状の構造体を構成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the resin portion is a rib formed on at least one of the short side surface and the bottom surface of the metal battery case, When stacked, a columnar structure is formed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、少なくとも1組の凹部(例えば、実施の形態での凹部26)と凸部(例えば、実施の形態での凸部25)を備え、複数の蓄電セルを積層配置したとき、隣接する蓄電セルの凹部と凸部が互いに嵌合して、蓄電セルの相対位置が位置決めされることを特徴とする。
In addition to the structure of the invention according to any one of
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、金属ケースの外表面の凹凸は、ナノメータレベルの凹凸であることを特徴とする。
The invention described in claim 6 is characterized in that, in addition to the structure of the invention described in
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明の構成に加えて、ナノメータレベルの凹凸は、凹凸表面形成液に浸漬する浸漬処理により形成されることを特徴とする。 The invention described in claim 7 is characterized in that, in addition to the structure of the invention described in claim 6, the nanometer level irregularities are formed by an immersion treatment in which the irregular surface forming liquid is immersed.
請求項8に記載の発明は、角型の金属電槽内に蓄電要素を収容した複数の蓄電セルが、電気的に接続されると共に金属電槽間に隙間を形成するように配置される蓄電装置であって、金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜を外表面に形成した角型の金属ケースと、金属ケースの外表面に一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, a plurality of power storage cells each storing a power storage element in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged so as to form a gap between the metal battery cases. The metal battery case is characterized by comprising a square metal case in which a film of a triazine dithiol dielectric is formed on the outer surface, and a resin part that is integrally injection-molded on the outer surface of the metal case. To do.
請求項9に記載の発明は、角型の金属電槽内に蓄電要素を収容した複数の蓄電セルが、電気的に接続されると共に金属電槽間に隙間を形成するように配置される蓄電装置であって、金属電槽は、外表面に凹凸が形成された角型の金属ケースと、金属ケースの外表面に配置される保護フィルム(例えば、実施の形態での保護フィルム41)と、金属ケースの保護フィルムから露出する外表面に、保護フィルムの縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする。
According to the ninth aspect of the present invention, a plurality of power storage cells each storing a power storage element in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged so as to form a gap between the metal battery cases. An apparatus, wherein the metal battery case is a rectangular metal case having irregularities formed on the outer surface, a protective film (for example, the
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の長側面に形成されるリブであることを特徴とする。
The invention described in
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方に形成されるリブであることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in addition to the structure of the tenth aspect, the resin portion is a rib formed on at least one of the short side surface and the bottom surface of the metal battery case.
請求項12に記載の発明は、請求項10に記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方に形成されるリブであり、複数の蓄電セルを積層配置したとき、柱状の構造体を構成することを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the tenth aspect of the present invention, the resin portion is a rib formed on at least one of the short side surface and the bottom surface of the metal battery case, When stacked, a columnar structure is formed.
請求項13に記載の発明は、請求項9〜12のいずれかに記載の発明の構成に加えて、樹脂部は、少なくとも1組の凹部と凸部を備え、複数の蓄電セルを積層配置したとき、隣接する蓄電セルの凹部と凸部が互いに嵌合して、蓄電セルの相対位置が位置決めされることを特徴とする。 In addition to the configuration of the invention according to any one of claims 9 to 12, the resin part includes at least one set of recesses and protrusions, and a plurality of storage cells are stacked. In this case, the concave portions and the convex portions of the adjacent power storage cells are fitted to each other, and the relative positions of the power storage cells are positioned.
請求項14に記載の発明は、請求項9に記載の発明の構成に加えて、金属ケースの外表面の凹凸は、ナノメータレベルの凹凸であることを特徴とする。
The invention described in
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の発明の構成に加えて、ナノメータレベルの凹凸は、凹凸表面形成液に浸漬する浸漬処理により形成されることを特徴とする。
The invention described in
請求項16に記載の発明は、角型の金属電槽内に蓄電要素を収容した複数の蓄電セルが、電気的に接続されると共に金属電槽間に隙間を形成するように配置される蓄電装置であって、金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜を外表面に形成した角型の金属ケースと、金属ケースの外表面に配置される保護フィルムと、金属ケースの保護フィルムから露出する外表面に、保護フィルムの縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, a plurality of power storage cells each storing a power storage element in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged so as to form a gap between the metal battery cases. The metal battery case is exposed from a rectangular metal case having a triazine dithiol dielectric film formed on the outer surface, a protective film disposed on the outer surface of the metal case, and the protective film of the metal case. And a resin portion integrally injection-molded so as to cover the edge of the protective film on the outer surface.
請求項17に記載の発明は、蓄電要素を収容して蓄電セルを構成する角型の金属電槽の製造方法であって、金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、金属ケースの外表面に凹凸を形成する表面処理工程と、金属ケースをインサート成形して外表面に樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項18に記載の発明は、請求項17に記載の発明の構成に加えて、金属ケースの外表面の凹凸は、ナノメータレベルの凹凸であることを特徴とする。
The invention described in
請求項19に記載の発明は、請求項18に記載の発明の構成に加えて、ナノメータレベルの凹凸は、凹凸表面形成液に浸漬する浸漬処理により形成されることを特徴とする。
The invention described in
請求項20に記載の発明は、蓄電要素を収容して蓄電セルを構成する角型の金属電槽の製造方法であって、金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、金属ケースの外表面にトリアジンジチオール誘電体の皮膜を形成する表面処理工程と、金属ケースをインサート成形して外表面に樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項21に記載の発明は、蓄電要素を収容して蓄電セルを構成する角型の金属電槽の製造方法であって、金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、金属ケースの外表面に凹凸を形成する表面処理工程と、金属ケースの外表面の所定位置に保護フィルムを仮止めするフィルム仮止め工程と、金属ケースをインサート成形して、金属ケースの保護フィルムから露出する外表面に、保護フィルムの縁部を覆うように樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項22に記載の発明は、請求項21に記載の発明の構成に加えて、金属ケースの外表面の凹凸は、ナノメータレベルの凹凸であることを特徴とする。
The invention described in
請求項23に記載の発明は、請求項22に記載の発明の構成に加えて、ナノメータレベルの凹凸は、凹凸表面形成液に浸漬する浸漬処理により形成されることを特徴とする。
The invention described in
請求項24に記載の発明は、蓄電要素を収容して蓄電セルを構成する角型の金属電槽の製造方法であって、金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、金属ケースの外表面にトリアジンジチオール誘電体の皮膜を形成する表面処理工程と、金属ケースの外表面の所定位置に保護フィルムを仮止めするフィルム仮止め工程と、金属ケースをインサート成形して、金属ケースの保護フィルムから露出する外表面に、保護フィルムの縁部を覆うように樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の蓄電装置によれば、外表面に凹凸が形成された角型の金属ケースの外表面に樹脂部が一体射出成形されるため、金属ケースの外表面に樹脂部を強固に固定することができる。 According to the power storage device of the first aspect, since the resin portion is integrally injection-molded on the outer surface of the rectangular metal case having the unevenness formed on the outer surface, the resin portion is firmly formed on the outer surface of the metal case. Can be fixed.
請求項2に記載の蓄電装置によれば、金属電槽の長側面の機械的強度を向上することができるので、蓄電セルの内圧による金属電槽の長側面の変形を防止することができる。また、リブにより隣接する蓄電セル間に冷却風などを流通させる冷却媒体通路を形成することができるので、充放電に伴う蓄電セルの発熱を効果的に冷却して温度上昇を防止することができ、蓄電セルの電気的特性の低下を抑制することができる。また、冷却媒体通路を形成するための部材を別途用意する必要がないので、部品点数を削減することができ、蓄電装置の小型化及び軽量化を図ることができると共に製造コストを削減することができる。 According to the power storage device of the second aspect, since the mechanical strength of the long side surface of the metal battery case can be improved, the deformation of the long side surface of the metal battery case due to the internal pressure of the power storage cell can be prevented. In addition, since a cooling medium passage for circulating cooling air or the like can be formed between adjacent power storage cells by the ribs, heat generation of the power storage cells due to charge / discharge can be effectively cooled to prevent a temperature rise. In addition, it is possible to suppress a decrease in electrical characteristics of the storage cell. In addition, since it is not necessary to separately prepare a member for forming the cooling medium passage, the number of parts can be reduced, the power storage device can be reduced in size and weight, and the manufacturing cost can be reduced. it can.
請求項3に記載の蓄電装置によれば、金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方の機械的強度を向上することができるので、蓄電セルの内圧による金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方の変形を防止することができる。 According to the power storage device of claim 3, since the mechanical strength of at least one of the short side surface and the bottom surface of the metal battery case can be improved, at least the short side surface and the bottom surface of the metal battery case due to the internal pressure of the power storage cell. One deformation can be prevented.
請求項4に記載の蓄電装置によれば、リブによる柱状の構造体によって、複数の蓄電セルを一体的に組み付けることができるので、蓄電装置全体の剛性を高めることができる。 According to the power storage device of the fourth aspect, since the plurality of power storage cells can be integrally assembled by the columnar structure formed by the ribs, the rigidity of the entire power storage device can be increased.
請求項5に記載の蓄電装置によれば、複数の蓄電セルを容易に積層配置することができるので、蓄電装置の組付け性を向上することができる。また、複数の蓄電セルの組付け剛性を高めることができるので、車両搭載用など過酷な使用条件下で使用される蓄電装置の信頼性及び安全性を向上することができる。 According to the power storage device of the fifth aspect, since the plurality of power storage cells can be easily stacked and arranged, the assembling property of the power storage device can be improved. In addition, since the assembly rigidity of the plurality of power storage cells can be increased, the reliability and safety of the power storage device used under severe use conditions such as for vehicle mounting can be improved.
請求項9に記載の蓄電装置によれば、金属ケースの全外表面を隙間なく保護フィルム及び樹脂部で覆うことができるので、蓄電セルを電気的、機械的に保護することができる。また、樹脂部は、保護フィルムの縁部を覆うように金属ケースの外表面に強固に固定されるので、保護フィルムを金属ケースの外表面に固着する接着剤などが経年変化によって劣化しても、長期間に亘って保護フィルムを確実に金属ケースに固定することができる。 According to the power storage device of the ninth aspect, since the entire outer surface of the metal case can be covered with the protective film and the resin part without any gap, the power storage cell can be protected electrically and mechanically. In addition, since the resin part is firmly fixed to the outer surface of the metal case so as to cover the edge of the protective film, even if the adhesive for fixing the protective film to the outer surface of the metal case deteriorates due to secular change The protective film can be securely fixed to the metal case over a long period of time.
請求項10に記載の蓄電装置によれば、金属電槽の長側面の機械的強度を向上することができるので、蓄電セルの内圧による金属電槽の長側面の変形を防止することができる。また、リブにより隣接する蓄電セル間に冷却風などを流通させる冷却媒体通路を形成することができるので、充放電に伴う蓄電セルの発熱を効果的に冷却して温度上昇を防止することができ、蓄電セルの電気的特性の低下を抑制することができる。また、冷却媒体通路を形成するための部材を別途用意する必要がないので、部品点数を削減することができ、蓄電装置の小型化及び軽量化を図ることができると共に製造コストを削減することができる。 According to the power storage device of the tenth aspect, since the mechanical strength of the long side surface of the metal battery case can be improved, the deformation of the long side surface of the metal battery case due to the internal pressure of the power storage cell can be prevented. In addition, since a cooling medium passage for circulating cooling air or the like can be formed between adjacent power storage cells by the ribs, heat generation of the power storage cells due to charge / discharge can be effectively cooled to prevent a temperature rise. In addition, it is possible to suppress a decrease in electrical characteristics of the storage cell. In addition, since it is not necessary to separately prepare a member for forming the cooling medium passage, the number of parts can be reduced, the power storage device can be reduced in size and weight, and the manufacturing cost can be reduced. it can.
請求項11に記載の蓄電装置によれば、金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方の機械的強度を向上することができるので、蓄電セルの内圧による金属電槽の短側面及び底面の少なくとも一方の変形を防止することができる。
According to the power storage device of
請求項12に記載の蓄電装置によれば、リブによる柱状の構造体によって、複数の蓄電セルを一体的に組み付けることができるので、蓄電装置全体の剛性を高めることができる。 According to the power storage device of the twelfth aspect, since the plurality of power storage cells can be integrally assembled by the columnar structure with ribs, the rigidity of the entire power storage device can be increased.
請求項13に記載の蓄電装置によれば、複数の蓄電セルを容易に積層配置することができるので、蓄電装置の組付け性を向上することができる。また、複数の蓄電セルの組付け剛性を高めることができるので、車両搭載用など過酷な使用条件下で使用される蓄電装置の信頼性及び安全性を向上することができる。 According to the power storage device of the thirteenth aspect, since the plurality of power storage cells can be easily stacked and arranged, the assembling property of the power storage device can be improved. In addition, since the assembly rigidity of the plurality of power storage cells can be increased, the reliability and safety of the power storage device used under severe use conditions such as for vehicle mounting can be improved.
請求項17に記載の金属電槽の製造方法によれば、樹脂部が金属ケースの外表面に強固に固定された金属電槽を容易に製作することができる。 According to the metal battery case manufacturing method of the seventeenth aspect, it is possible to easily manufacture a metal battery case in which the resin portion is firmly fixed to the outer surface of the metal case.
請求項21に記載の金属電槽の製造方法によれば、樹脂部が金属ケースの外表面に強固に固定されると共に、金属ケースの全外表面が隙間なく保護フィルム及び樹脂部で覆われた金属電槽を容易に製作することができる。
According to the metal battery case manufacturing method of
以下、本発明に係る蓄電装置及び金属電槽の製造方法の各実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Hereinafter, each embodiment of the manufacturing method of the electrical storage apparatus and metal battery case which concerns on this invention is described in detail based on an accompanying drawing. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
(第1実施形態)
まず、図1〜図4を参照して、本発明に係る蓄電装置及び金属電槽の製造方法の第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-4, 1st Embodiment of the manufacturing method of the electrical storage apparatus and metal battery case which concerns on this invention is described.
本実施形態の蓄電装置10は、図1〜図4に示すように、例えば、リチウム電池などの複数の蓄電セル11が積層配置されて構成されており、この蓄電セル11は、主として、直方体状の外形を有する角型の金属電槽12と、正極端子13及び負極端子14が電気的に接続されて金属電槽12内に収容される不図示の蓄電要素と、金属電槽12の上部開口を閉塞する蓋部15と、を備える。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
蓋部15は、正極端子13及び負極端子14を外部に露出させて金属電槽12の上部開口に接合されており、その略中央部には、蓄電セル11内で発生したガスを排出するためのガス排出弁16が設けられる。
The
金属電槽12は、図2に示すように、アルミニウムや銅系金属などの薄板がプレス加工によって有底の直方体箱状に形成される金属ケース17と、金属ケース17の外表面18に一体射出成形される樹脂部19と、を備える。この樹脂部19は、通常の射出成形装置によって、例えば、PBT樹脂やPPS樹脂などの合成樹脂を金属ケース17にインサート成形することにより形成される。
As shown in FIG. 2, the
そして、本実施形態では、金属ケース17の外表面18は、射出成形に先立って特殊表面処理が施され、ナノメータレベル(20nm〜30nm)の極めて微細な凹凸を有する。なお、アルミニウムや銅系金属などの特殊表面処理については、後述する。
In this embodiment, the
また、樹脂部19は、金属ケース17の長側面20に横断的に形成される複数のリブ23と、金属ケース17の短側面21及び底面22に横断及び縦断的に形成される複数のリブ24と、を有する。リブ23には、金属電槽12の左上方、右下方、左上角部、及び右下角部に、円柱状の凸部25が形成されると共に、左下方、右上方、左下角部、及び右上角部に、円形状の凹部26が形成される。また、金属電槽12の裏面側においては、表面側の凸部25に対応する位置に凹部26が形成され、表面側の凹部26に対応する位置に凸部25が形成される。また、凸部25の外径と凹部26の内径は同じ大きさであり、複数の蓄電セル11が積層されたとき、凸部25及び凹部26が互いに嵌合して、隣接する複数の蓄電セル11の相対位置が位置決めされる。また、リブ24には、円柱状の一対の凸部27が形成される。
The
また、本実施形態では、図4に示すように、複数(本実施形態では10個)の蓄電セル11は、正極端子13及び負極端子14が交互となるように配置され、隣接する蓄電セル11の凸部25と凹部26を嵌合させることによって位置決めされながら積層される。このとき、金属電槽12のリブ23,24が互いに密接して、柱状の構造体を構成することによって、蓄電装置10全体の剛性が高められる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality (ten in this embodiment) of
また、本実施形態では、積層された蓄電セル11の長側面20側の両端に、剛性の高い緊圧板30を配置する。また、積層された蓄電セル11の短側面21側の両面に、係合穴32が一定間隔で形成される拘束板31を配置して、リブ24の凸部27に係合穴32を嵌合させて拘束板31の両端部を緊圧板30に固定して、積層された蓄電セル11を一体的に固定する。そして、正極端子13及び負極端子14を銅板などの導電部材33で電気的に接続することによって、蓄電装置10が完成する。
In the present embodiment, the high-
このように構成された蓄電装置10では、隣接する蓄電セル11間に、リブ23と蓄電セル11の長側面20によって画成されて冷却媒体通路34が形成されるので、この冷却媒体通路34に冷却風などを流通させることによって、充放電に伴う蓄電セル11の発熱を効果的に冷却して温度上昇が防止されるので、蓄電セル11の電気的特性の低下が抑制される。
In the
次に、金属電槽12の製造方法について説明する。まず、アルミニウムなどの薄板に深絞り加工を行って有底の直方体箱状に形成し、金属ケース17を製作する(加工工程)。次いで、金属ケース17の外表面18に、ナノメータレベルの超微細な凹凸を形成する特殊表面処理を施す(表面処理工程)。そして、外表面18に特殊表面処理が施された金属ケース17を、通常の射出成形機によってインサート成形して、長側面20、短側面21、及び底面22に、樹脂部19であるリブ23,24、凸部25,27、及び凹部26を形成する(成形工程)。これにより、特殊表面処理によって外表面18に形成された、例えば、20〜300nm径のディンプルに合成樹脂が入り込んで樹脂部19が成形されて、樹脂部19が強固に外表面18に固定された金属電槽12が製作される。
Next, the manufacturing method of the
なお、本実施形態の特殊表面処理としては、例えば、アルカリ液に浸漬するアルカリ処理、酸液に浸漬する酸処理を行った後、凹凸表面形成液に浸漬する浸漬処理や、トリアジンジチオール誘導体を水又は有機溶液に溶解した電解液を入れた電解槽において、金属ケース17の外表面18にトリアジンジチオール誘電体による有機メッキ処理を行って、金属表面にトリアジンジチオール誘電体の皮膜を形成する有機メッキ皮膜処理などが適用される。
The special surface treatment of the present embodiment includes, for example, an alkali treatment immersed in an alkali solution, an acid treatment immersed in an acid solution, and then an immersion treatment immersed in an uneven surface forming solution, or a triazine dithiol derivative in water. Alternatively, in an electrolytic cell containing an electrolytic solution dissolved in an organic solution, an organic plating film is formed by performing organic plating treatment with a triazine dithiol dielectric on the
そして、金属電槽12の内部に、不図示の蓄電要素を収容し、電解液を注入して蓄電要素に含侵させた後、図3に示すように、金属電槽12の上部開口に蓋部15を気密に接合して、蓄電セル11を製作する。
Then, a power storage element (not shown) is accommodated in the
以上説明したように、本実施形態の蓄電装置10によれば、金属電槽12は、外表面18にナノメータレベルの凹凸が形成される角型の金属ケース17と、金属ケース17の外表面18に一体射出成形される樹脂部19と、を備えるため、金属ケース17の外表面18に樹脂部19を強固に固定することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の蓄電装置10によれば、樹脂部19は、金属電槽12の長側面20に形成されるリブ23であるため、金属電槽12の長側面20の機械的強度を向上することができるので、蓄電セル11の内圧による金属電槽12の長側面20の変形を防止することができる。また、リブ23により隣接する蓄電セル11間に冷却風などを流通させる冷却媒体通路34を形成することができるので、充放電に伴う蓄電セル11の発熱を効果的に冷却して温度上昇を防止することができ、蓄電セル11の電気的特性の低下を抑制することができる。また、冷却媒体通路34を形成するための部材を別途用意する必要がないので、部品点数を削減することができ、蓄電装置10の小型化及び軽量化を図ることができると共に製造コストを削減することができる。
Moreover, according to the
また、本実施形態の蓄電装置10によれば、樹脂部19は、金属電槽12の短側面21及び底面22に形成されるリブ24であるため、金属電槽12の短側面21及び底面22の機械的強度を向上することができるので、蓄電セル11の内圧による金属電槽12の短側面21及び底面22の変形を防止することができる。
Moreover, according to the
また、本実施形態の蓄電装置10によれば、樹脂部19は、金属電槽12の短側面21及び底面22に形成されるリブ24であり、複数の蓄電セル11を積層配置したとき、柱状の構造体を構成するため、複数の蓄電セル11を一体的に組み付けることができるので、蓄電装置10全体の剛性を高めることができる。
Further, according to the
また、本実施形態の蓄電装置10によれば、樹脂部19は、少なくとも1組の凹部26と凸部25を備え、複数の蓄電セル11を積層配置したとき、隣接する蓄電セル11の凹部26と凸部25が互いに嵌合して、蓄電セル11の相対位置が位置決めされるため、複数の蓄電セル11を容易に積層配置することができるので、蓄電装置10の組付け性を向上することができる。また、複数の蓄電セル11の組付け剛性を高めることができるので、車両搭載用など過酷な使用条件下で使用される蓄電装置10の信頼性及び安全性を向上することができる。
In addition, according to the
また、本実施形態の金属電槽12の製造方法によれば、金属板をプレス加工して角型の金属ケース17を形成する加工工程と、金属ケース17の外表面18にナノメータレベルの凹凸を形成する表面処理工程と、金属ケース17をインサート成形して外表面18に樹脂部19を一体成形する成形工程と、を備えるため、樹脂部19が金属ケース17の外表面18に強固に固定された金属電槽12を容易に製作することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of the
(第2実施形態)
次に、図5〜図10を参照して、本発明に係る蓄電装置及び金属電槽の製造方法の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の蓄電装置では、金属ケースの長側面に保護フィルムが配置されて樹脂部が射出成形されている以外は、第1実施形態の蓄電装置と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して、その説明を簡略化又は省略する。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIGS. 5-10, 2nd Embodiment of the manufacturing method of the electrical storage apparatus and metal battery case which concerns on this invention is described. The power storage device of this embodiment is the same as the power storage device of the first embodiment except that a protective film is disposed on the long side surface of the metal case and the resin portion is injection-molded. The same reference numerals or equivalent reference numerals are attached, and the description thereof is simplified or omitted.
本実施形態の金属電槽40は、図5に示すように、上記第1実施形態と同様に外表面18にナノメータレベルの凹凸が形成される金属ケース17(図1参照)と、金属ケース17の長側面20に接着剤や粘着テープなどで仮止めされる保護フィルム41と、金属ケース17の保護フィルム41から露出する外表面18に、保護フィルム41の縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部19と、を備える。
As shown in FIG. 5, the
保護フィルム41は、絶縁性を有し、長側面20と略同じ大きさであり、長側面20のほぼ全面を覆っている。また、保護フィルム41には、長側面20を横断する方向に複数(本実施形態では7本)のスリット穴42が形成されており、このスリット穴42からは金属ケース17の長側面20が露出している。なお、保護フィルム41は、金属ケース17の長側面20だけでなく、必要に応じて短側面21や底面22に配置してもよい。
The
次に、金属電槽40の製造方法について説明する。まず、アルミニウムなどの薄板に深絞り加工を行って有底の直方体箱状に形成し、金属ケース17を製作する(加工工程)。次いで、金属ケース17の外表面18に、ナノメータレベルの超微細な凹凸を形成する特殊表面処理を施す(表面処理工程)。次いで、金属ケース17の長側面20に、保護フィルム41を接着剤や粘着テープで仮止めする(フィルム仮止め工程)。そして、長側面20に保護フィルム41が仮止めされた金属ケース17を、通常の射出成形機によってインサート成形して、長側面20、短側面21、及び底面22に、リブ23,24、凸部25,27、及び凹部26を形成する(成形工程)。これにより、図6に示すように、保護フィルム41のスリット穴42から露出する外表面18に形成された、例えば、20〜300nm径のディンプルに合成樹脂が入り込んで樹脂部19が成形されて、樹脂部19が強固に外表面18に固定された金属電槽40が製作される。また、樹脂部19は、スリット穴42の縁部を覆うように成形されるので、仮に経年変化などによって接着剤や粘着テープなどが劣化しても、保護フィルム41は剥がれることなく金属ケース17に確実に固定される。
Next, a method for manufacturing the
以上説明したように、本実施形態の蓄電装置10によれば、金属電槽40は、外表面18にナノメータレベルの凹凸が形成される角型の金属ケース17と、金属ケース17の外表面18に配置される保護フィルム41と、金属ケース17の保護フィルム41から露出する外表面18に、保護フィルム41のスリット穴42の縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部19と、を備えるため、金属ケース17の全外表面18を隙間なく保護フィルム41及び樹脂部19で覆うことができるので、蓄電セル11を電気的、機械的に保護することができる。また、樹脂部19は、保護フィルム41のスリット穴42の縁部を覆うように金属ケース17の外表面18に強固に固定されるので、保護フィルム41を金属ケース17の外表面18に固着する接着剤などが経年変化によって劣化しても、長期間に亘って保護フィルム41を確実に金属ケース17に固定することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の蓄電装置10によれば、保護フィルム41がシート状であるため、従来のように金属電槽40を熱収縮チューブなどで覆う場合と比較して、しわや浮きが発生することなく金属電槽40を覆うことができる。
Moreover, according to the
また、本実施形態の金属電槽40の製造方法によれば、金属板をプレス加工して角型の金属ケース17を形成する加工工程と、金属ケース17の外表面18にナノメータレベルの凹凸を形成する表面処理工程と、金属ケース17の外表面18の所定位置に保護フィルム41を仮止めするフィルム仮止め工程と、金属ケース17をインサート成形して、金属ケース17の保護フィルム41から露出する外表面18に、保護フィルム41のスリット穴42の縁部を覆うように樹脂部19を一体成形する成形工程と、を備えるため、樹脂部19が金属ケース17の外表面18に強固に固定されると共に、金属ケース17の全外表面18が隙間なく保護フィルム41及び樹脂部19で覆われた金属電槽40を容易に製作することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第1実施形態と同様である。
In addition, according to the method for manufacturing the
About another structure and an effect, it is the same as that of the said 1st Embodiment.
なお、本実施形態の第1変形例として、図7及び図8に示すように、直線状のスリット穴42の代わりに、保護フィルム41に、長側面20を横断する方向に複数(本実施形態では7本)の破線状のスリット穴43を形成してもよい。そして、本変形例では、リブ23は、長側面20の上縁部及び下縁部においてはそれぞれ横方向に連続して形成されるが、長側面20の中間部(本実施形態では5本)においてはそれぞれ破線状のスリット穴43の位置に合わせて横方向に破線状に形成される。
As a first modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, instead of the
また、本実施形態の第2変形例として、図9及び図10に示すように、長側面20を横断する方向に形成されるスリット穴42の代わりに、保護フィルム41に、長側面20を縦断する方向に複数(本実施形態では13本)のスリット穴44を形成してもよい。そして、本変形例では、金属ケース17の長側面20に、保護フィルム41のスリット穴44の位置に合わせて、縦方向に直線状のリブ45がそれぞれ形成される。
Further, as a second modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、樹脂部はリブとして説明したが、これに限定されず、隣接する蓄電セル間に冷却媒体を通過させる冷却媒体通路(隙間)を形成できるようなものであればよく、円形、楕円形、長方形、多角形など、その形状は任意である。
In addition, this invention is not limited to what was illustrated by said each embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in each of the above embodiments, the resin portion has been described as a rib. However, the present invention is not limited to this, as long as it can form a cooling medium passage (gap) that allows a cooling medium to pass between adjacent power storage cells. The shape is arbitrary, such as a circle, an ellipse, a rectangle, and a polygon.
10 蓄電装置
11 蓄電セル
12 金属電槽
17 金属ケース
18 外表面
19 樹脂部
20 長側面
21 短側面
22 底面
23 リブ(樹脂部)
24 リブ(樹脂部)
25 凸部
26 凹部
34 冷却媒体通路(隙間)
40 金属電槽
41 保護フィルム
42 スリット穴
43 スリット穴
44 スリット穴
45 リブ(樹脂部)
DESCRIPTION OF
24 Rib (resin part)
25
40
Claims (24)
前記金属電槽は、外表面に凹凸が形成された角型の金属ケースと、
前記金属ケースの外表面に一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。 A plurality of power storage cells that store power storage elements in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged to form a gap between the metal battery cases,
The metal battery case is a rectangular metal case with irregularities formed on the outer surface;
And a resin part integrally injection-molded on the outer surface of the metal case.
前記金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜を外表面に形成した角型の金属ケースと、
前記金属ケースの外表面に一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。 A plurality of power storage cells that store power storage elements in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged to form a gap between the metal battery cases,
The metal battery case is a rectangular metal case having a triazine dithiol dielectric film formed on the outer surface;
And a resin part integrally injection-molded on the outer surface of the metal case.
前記金属電槽は、外表面に凹凸が形成された角型の金属ケースと、
前記金属ケースの外表面に配置される保護フィルムと、
前記金属ケースの前記保護フィルムから露出する外表面に、前記保護フィルムの縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。 A plurality of power storage cells that store power storage elements in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged to form a gap between the metal battery cases,
The metal battery case is a rectangular metal case with irregularities formed on the outer surface;
A protective film disposed on the outer surface of the metal case;
A power storage device comprising: a resin portion integrally molded to cover an edge of the protective film on an outer surface exposed from the protective film of the metal case.
前記金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜を外表面に形成した角型の金属ケースと、
前記金属ケースの外表面に配置される保護フィルムと、
前記金属ケースの前記保護フィルムから露出する外表面に、前記保護フィルムの縁部を覆うように一体射出成形される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。 A plurality of power storage cells that store power storage elements in a rectangular metal battery case are electrically connected and arranged to form a gap between the metal battery cases,
The metal battery case is a rectangular metal case having a triazine dithiol dielectric film formed on the outer surface;
A protective film disposed on the outer surface of the metal case;
A power storage device comprising: a resin portion integrally molded to cover an edge of the protective film on an outer surface exposed from the protective film of the metal case.
金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、
前記金属ケースの外表面に凹凸を形成する表面処理工程と、
前記金属ケースをインサート成形して前記外表面に樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする金属電槽の製造方法。 A method of manufacturing a rectangular metal battery case that houses a storage element and constitutes a storage cell,
A process of pressing a metal plate to form a rectangular metal case;
A surface treatment step of forming irregularities on the outer surface of the metal case;
And a molding step of integrally molding a resin part on the outer surface by insert molding the metal case.
金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、
前記金属ケースの外表面にトリアジンジチオール誘電体の皮膜を形成する表面処理工程と、
前記金属ケースをインサート成形して前記外表面に樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする金属電槽の製造方法。 A method of manufacturing a rectangular metal battery case that houses a storage element and constitutes a storage cell,
A process of pressing a metal plate to form a rectangular metal case;
A surface treatment step of forming a film of triazinedithiol dielectric on the outer surface of the metal case;
And a molding step of integrally molding a resin part on the outer surface by insert molding the metal case.
金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、
前記金属ケースの外表面に凹凸を形成する表面処理工程と、
前記金属ケースの外表面の所定位置に保護フィルムを仮止めするフィルム仮止め工程と、
前記金属ケースをインサート成形して、前記金属ケースの前記保護フィルムから露出する外表面に、前記保護フィルムの縁部を覆うように樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする金属電槽の製造方法。 A method of manufacturing a rectangular metal battery case that houses a storage element and constitutes a storage cell,
A process of pressing a metal plate to form a rectangular metal case;
A surface treatment step of forming irregularities on the outer surface of the metal case;
A film temporary fixing step of temporarily fixing a protective film at a predetermined position on the outer surface of the metal case;
A molding step in which the metal case is insert-molded, and a resin portion is integrally molded on an outer surface exposed from the protective film of the metal case so as to cover an edge portion of the protective film. A method for producing a metal battery case.
金属板をプレス加工して角型の金属ケースを形成する加工工程と、
前記金属ケースの外表面にトリアジンジチオール誘電体の皮膜を形成する表面処理工程と、
前記金属ケースの外表面の所定位置に保護フィルムを仮止めするフィルム仮止め工程と、
前記金属ケースをインサート成形して、前記金属ケースの前記保護フィルムから露出する外表面に、前記保護フィルムの縁部を覆うように樹脂部を一体成形する成形工程と、を備えることを特徴とする金属電槽の製造方法。 A method of manufacturing a rectangular metal battery case that houses a storage element and constitutes a storage cell,
A process of pressing a metal plate to form a rectangular metal case;
A surface treatment step of forming a film of triazinedithiol dielectric on the outer surface of the metal case;
A film temporary fixing step of temporarily fixing a protective film at a predetermined position on the outer surface of the metal case;
A molding step in which the metal case is insert-molded, and a resin portion is integrally molded on an outer surface exposed from the protective film of the metal case so as to cover an edge portion of the protective film. A method for producing a metal battery case.
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