JP2009266691A

JP2009266691A - 蓄電装置及び金属電槽の製造方法

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Publication number: JP2009266691A
Application number: JP2008116150A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Mita; 義訓三田; Atsushi Sakurai; 敦櫻井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: JP4692853B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】蓄電装置１０は、角型の金属電槽１３内に蓄電要素を収容した複数の蓄電セル１１が、電気的に接続されると共に金属電槽１３間に隙間を形成するように配置され、金属電槽１３は、微細な凹凸が形成された外表面２０を有し、整列配置された複数の金属ケース１９をインサート成形して形成される金属電槽集合体１４を構成し、金属電槽集合体１４は、複数の金属ケース１９を一体に結合する結合部２５と、金属ケース１９の外表面２０に形成される樹脂部２４と、を備える。
【選択図】図３

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。

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。

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）。

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。

特開２００４−３６２８７９号公報特開２００５−５１６７号公報

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。

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。

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１３）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、微細な凹凸が形成された外表面（例えば、実施の形態での外表面２０）を有し、整列配置された複数の金属ケース（例えば、実施の形態での金属ケース１９）をインサート成形して形成される金属電槽集合体（例えば、実施の形態での金属電槽集合体１４）を構成し、金属電槽集合体は、複数の金属ケースを一体に結合する結合部（例えば、実施の形態での結合部２５）と、金属ケースの外表面に形成される樹脂部（例えば、実施の形態での樹脂部２４）と、を備えることを特徴とする。

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２１）に形成されるリブ（例えば、実施の形態でのリブ２６）であることを特徴とする。

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２２）及び底面（例えば、実施の形態での底面２３）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２７）であることを特徴とする。

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、複数の金属電槽集合体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。

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２９）と凸部（例えば、実施の形態での凸部２８）を備え、複数の金属電槽集合体を積層配置したとき、隣接する金属電槽集合体の凹部と凸部が互いに嵌合して、金属電槽集合体の相対位置が位置決めされることを特徴とする。

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。

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。

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が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、金属電槽集合体は、複数の金属ケースを一体に結合する結合部と、金属ケースの外表面に形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする。

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、微細な凹凸が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、金属電槽集合体は、複数の金属ケースを一体に結合する結合部と、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形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする。

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。

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。

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、複数の金属電槽集合体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。

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、複数の金属電槽集合体を積層配置したとき、隣接する金属電槽集合体の凹部と凸部が互いに嵌合して、金属電槽集合体の相対位置が位置決めされることを特徴とする。

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。

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。

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が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、金属電槽集合体は、複数の金属ケースを一体に結合する結合部と、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形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする。

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微細な凹凸を形成する表面処理工程と、整列配置した複数の金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。

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。

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。

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、整列配置した複数の金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。

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微細な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、整列配置した複数の金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。

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。

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。

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、整列配置した複数の金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。

請求項１に記載の蓄電装置によれば、金属電槽集合体は、微細な凹凸が形成された外表面を有する複数の金属ケースが整列配置され、インサート成形によって複数の金属ケースの外表面間を結合部によって一体に結合するため、複数の金属ケースが強固に結合された金属電槽集合体を得ることができる。また、金属ケースの外表面に樹脂部が形成されるため、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。

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。

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。

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、複数の金属電槽集合体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。

請求項５に記載の蓄電装置によれば、複数の金属電槽集合体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、複数の金属電槽集合体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。

請求項９に記載の蓄電装置によれば、金属電槽集合体の複数の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。

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。

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。

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、複数の金属電槽集合体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。

請求項１３に記載の蓄電装置によれば、複数の金属電槽集合体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、複数の金属電槽集合体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。

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、また、隣接する複数の金属ケースが結合部によって強固に結合された金属電槽集合体を容易に製作することができる。

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、また、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、また、隣接する複数の金属ケースが結合部によって強固に結合された金属電槽集合体を容易に製作することができる。

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。

（第１実施形態）
まず、図１〜図６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。

本実施形態の蓄電装置１０は、図１〜図６に示すように、例えば、リチウム電池などの４個の蓄電セル１１を直線状に一体結合した蓄電セルモジュール１２が、４段に積層配置されて構成される。即ち、蓄電装置１０は１６個の蓄電セル１１から構成されている。

蓄電セルモジュール１２は、図３及び図４に示すように、主として、直方体状の外形を有する４個の角型の金属電槽１３が直線状に一体結合された金属電槽集合体１４と、正極端子１５及び負極端子１６が電気的に接続されてそれぞれの金属電槽１３内に収容される不図示の蓄電要素と、それぞれの金属電槽１３の上部開口を閉塞する蓋部１７と、備える。また、図５に示すように、４個の蓄電セル１１は、正極端子１５及び負極端子１６が交互となるように配置されており、隣接する正極端子１５及び負極端子１６は、銅板などの導電部材３１で電気的に接続される。

蓋部１７は、正極端子１５及び負極端子１６を外部に露出させて金属電槽１３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１８が設けられる。

金属電槽集合体１４は、図２及び図３に示すように、直線状に整列配置された４個の金属ケース１９と、金属ケース１９の外表面２０に形成される樹脂部２４と、隣接する４個の金属ケース１９の短側面２２間を結合する結合部２５と、を備える。そして、樹脂部２４及び結合部２５は、４個の金属ケース１９をインサート成形することにより形成される。また、金属ケース１９は、図１に示すように、アルミニウムや銅系金属などの薄板をプレス加工によって有底の直方体箱状に形成したものである。

そして、本実施形態では、金属ケース１９の外表面２０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）の超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。

樹脂部２４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１９にインサート成形することにより形成されており、金属ケース１９の長側面２１に縦断的に形成される複数のリブ２６と、金属ケース１９の短側面２２及び底面２３に横断及び縦断的に形成される複数のリブ２７と、を有する。

リブ２６には、金属電槽１３の左右上方に円柱状の凸部２８がそれぞれ形成されると共に、左右下方に円形状の凹部２９がそれぞれ形成される。また、金属電槽集合体１４の左端の金属電槽１３の樹脂部２４の左上角部、及び右端の金属電槽１３の樹脂部２４の右下角部にも凸部２８がそれぞれ形成される。また、金属電槽集合体１４の左端の金属電槽１３の樹脂部２４の左下角部、及び右端の金属電槽１３の樹脂部２４の右上角部にも凹部２９がそれぞれ形成される。また、金属電槽１３の裏面側においては、表面側の凸部２８に対応する位置に凹部２９が形成され、表面側の凹部２９に対応する位置に凸部２８が形成される。また、リブ２７には、円柱状の一対の凸部３０が形成される。

結合部２５は、図３（ｃ）に示すように、整列配置された４個の金属ケース１９の短側面２２間を一体に結合するものであり、その表面側の下端部に円柱状の凸部２８がそれぞれ形成されると共に、表面側の上端部に円形状の凹部２９がそれぞれ形成される。また、結合部２５の裏面側においては、表面側の凸部２８に対応する位置に凹部２９が形成され、表面側の凹部２９に対応する位置に凸部２８が形成される。

そして、凸部２８の外径と凹部２９の内径は同じ大きさで嵌合可能であり、４段の蓄電セルモジュール１２が積層されたとき、凸部２８及び凹部２９が互いに嵌合して、隣接する４段の蓄電セルモジュール１２の相対位置が位置決めされる。

また、本実施形態では、図６に示すように、４段の蓄電セルモジュール１２は、正極端子１５及び負極端子１６が交互となるように配置され、隣接する蓄電セルモジュール１２の凸部２８と凹部２９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、金属電槽集合体１４のリブ２６，２７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。

また、本実施形態では、図６に示すように、４段に積層された蓄電セルモジュール１２の長側面２１側の両端に、剛性の高い緊圧板３２を配置する。また、積層された蓄電セルモジュール１２の短側面２２側の両面に、係合穴３４が一定間隔で形成される拘束板３３を配置して、リブ２７の凸部３０に係合穴３４を嵌合させて拘束板３３の両端部を緊圧板３２に固定して、積層された蓄電セルモジュール１２を一体的に固定する。そして、蓄電セルモジュール１２の両端部の正極端子１５及び負極端子１６を導電部材３１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。

このように構成された蓄電装置１０では、隣接する蓄電セルモジュール１２（蓄電セル１１）間に、リブ２６と蓄電セル１１の長側面２１によって画成された冷却媒体通路３５が形成されるので、この冷却媒体通路３５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。

次に、金属電槽集合体１４（金属電槽１３）の製造方法について説明する。まず、図１に示すように、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１９を製作する（加工工程）。次いで、金属ケース１９の外表面２０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２０に特殊表面処理が施された４個の金属ケース１９を、図２に示すように、直線状に整列配置し、通常の射出成形機によってインサート成形して、図３に示すように、隣接する４個の金属ケース１９の短側面２２間を結合部２５によって結合すると共に、長側面２１、短側面２２、及び底面２３に、樹脂部２４であるリブ２６，２７、凸部２８，３０、及び凹部２９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２０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２４及び結合部２５が成形されて、樹脂部２４及び結合部２５が強固に外表面２０に固定された金属電槽集合体１４が製作される。

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、または、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が適用される。

そして、それぞれの金属電槽１３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４に示すように、金属電槽１３の上部開口に蓋部１７を気密に接合して、蓄電セルモジュール１２を製作する。

以上説明したように、本実施形態の蓄電装置１０によれば、金属電槽集合体１４は、ナノメータレベルの凹凸が形成された外表面２０を有する４個の金属ケース１９が整列配置され、インサート成形によって４個の金属ケース１９の外表面２０間を結合部２５によって一体に結合するため、４個の金属ケース１９が強固に結合された金属電槽集合体１４を得ることができる。また、金属ケース１９の外表面２０に樹脂部２４が形成されるため、金属ケース１９の外表面２０に樹脂部２４を強固に固定することができる。

また、本実施形態の蓄電装置１０によれば、樹脂部２４は、金属電槽１３の長側面２１に形成されるリブ２６であるため、金属電槽１３の長側面２１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１３の長側面２１の変形を防止することができる。また、リブ２６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３５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３５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。

また、本実施形態の蓄電装置１０によれば、樹脂部２４は、金属電槽１３の短側面２２及び底面２３に形成されるリブ２７であるため、金属電槽１３の短側面２２及び底面２３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１３の短側面２２及び底面２３の変形を防止することができる。

また、本実施形態の蓄電装置１０によれば、樹脂部２４は、金属電槽１３の短側面２２及び底面２３に形成されるリブ２７であり、４段の金属電槽集合体１４を積層配置したとき、柱状の構造体を構成するため、４段の金属電槽集合体１４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。

また、本実施形態の蓄電装置１０によれば、樹脂部２４は、少なくとも１組の凹部２９と凸部２８を備え、４段の金属電槽集合体１４を積層配置したとき、隣接する金属電槽集合体１４の凹部２９と凸部２８が互いに嵌合して、金属電槽集合体１４の相対位置が位置決めされるため、４段の金属電槽集合体１４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、４段の金属電槽集合体１４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。

また、本実施形態の金属電槽１３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１９を形成する加工工程と、金属ケース１９の外表面２０にナノメータレベルの凹凸を形成する表面処理工程と、整列配置した４個の金属ケース１９をインサート成形して結合部２５により一体に結合すると共に、外表面２０に樹脂部２４を一体成形する成形工程と、を備えるため、樹脂部２４が金属ケース１９の外表面２０に強固に固定され、また、隣接する４個の金属ケース１９が結合部２５によって強固に結合された金属電槽集合体１４を容易に製作することができる。

（第２実施形態）
次に、図７〜図９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及び結合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。

本実施形態の金属電槽４０は、図７〜図９に示すように、上記第１実施形態と同様にナノメータレベルの凹凸が形成される外表面２０を有し、直線状に整列配置される４個の金属ケース１９（図１参照）をインサート成形して形成される金属電槽集合体４５を構成し、金属電槽集合体４５は、４個の金属ケース１９を一体に結合する結合部２５と、金属ケース１９の長側面２１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１９の保護フィルム４１から露出する外表面２０に、保護フィルム４１の縁部を覆うように形成される樹脂部２４と、を備える。

保護フィルム４１は、絶縁性を有し、長側面２１と略同じ大きさであり、長側面２１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２１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１９の長側面２１が露出している。なお、保護フィルム４１は、金属ケース１９の長側面２１だけでなく、必要に応じて短側面２２や底面２３に配置してもよい。

次に、金属電槽集合体４５（金属電槽４０）の製造方法について説明する。まず、図１に示すように、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１９を製作する（加工工程）。次いで、金属ケース１９の外表面２０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、図７に示すように、金属ケース１９の長側面２１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２１に保護フィルム４１が仮止めされた４個の金属ケース１９を、図８に示すように、直線状に整列配置し、通常の射出成形機によってインサート成形して、図９に示すように、隣接する４個の金属ケース１９の短側面２２間を結合部２５によって結合すると共に、長側面２１、短側面２２、及び底面２３に、樹脂部２４であるリブ２６，２７、凸部２８，３０、及び凹部２９を形成する（成形工程）。これにより、図９（ｂ）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２０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２４及び結合部２５が成形されて、樹脂部２４及び結合部２５が強固に外表面２０に固定された金属電槽集合体４５が製作される。また、樹脂部２４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１９に確実に固定される。

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、ナノメータレベルの凹凸が形成された外表面２０を有し、整列配置された４個の金属ケース１９をインサート成形して形成される金属電槽集合体４５を構成し、金属電槽集合体４５は、４個の金属ケース１９を一体に結合する結合部２５と、金属ケース１９の外表面２０に配置される保護フィルム４１と、金属ケース１９の保護フィルム４１のスリット穴４２から露出する外表面２０に、保護フィルム４１のスリット穴４２の縁部を覆うように形成される樹脂部２４と、を備えるため、金属電槽集合体４５の４個の金属ケース１９の全外表面２０を隙間なく保護フィルム４１及び樹脂部２４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２４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１９の外表面２０に強固に固定されるので、保護フィルム４１を金属ケース１９の外表面２０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１９に固定することができる。

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。

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１９を形成する加工工程と、金属ケース１９の外表面２０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１９の外表面２０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、整列配置した４個の金属ケース１９をインサート成形して一体に結合すると共に、金属ケース１９の保護フィルム４１のスリット穴４２から露出する外表面２０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２４を一体成形する成形工程と、を備えるため、樹脂部２４が金属ケース１９の外表面２０に強固に固定され、また、金属ケース１９の全外表面２０が隙間なく保護フィルム４１及び樹脂部２４で覆われ、また、隣接する４個の金属ケース１９が結合部２５によって強固に結合された金属電槽集合体４５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。

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。

本発明に係る蓄電装置及び金属電槽の製造方法の金属ケースを説明するための斜視図である。図１に示す金属ケースを直線状に整列配置した状態を説明するための斜視図である。本発明に係る蓄電装置の第１実施形態を説明するための図であり、（ａ）は金属電槽集合体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。本発明に係る蓄電装置の第１実施形態の蓄電セルモジュールの斜視図である。図４に示す蓄電セルモジュールの正極端子及び負極端子を導電部材で接続した状態を説明するための斜視図である。本発明に係る蓄電装置の第１実施形態の斜視図である。本発明に係る蓄電装置の第２実施形態を説明するための図であり、（ａ）は外表面に保護フィルムが仮止めされた金属ケースの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。図７に示す金属ケースを直線状に整列配置した状態を説明するための斜視図である。第２実施形態の金属電槽を説明するための図であり、（ａ）は金属電槽集合体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

符号の説明

１０蓄電装置
１１蓄電セル
１２蓄電セルモジュール
１３金属電槽
１４金属電槽集合体
１９金属ケース
２０外表面
２１長側面
２２短側面
２３底面
２４樹脂部
２５結合部
２６リブ（樹脂部）
２７リブ（樹脂部）
２８凸部
２９凹部
３０凸部
３５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
４５金属電槽集合体

Claims

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前記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、
前記金属電槽は、微細な凹凸が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、
前記金属電槽集合体は、複数の前記金属ケースを一体に結合する結合部と、前記金属ケースの外表面に形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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請求項１に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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請求項２に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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、複数の前記金属電槽集合体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請求項２に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、少なくとも１組の凹部と凸部を備え、複数の前記金属電槽集合体を積層配置したとき、隣接する前記金属電槽集合体の前記凹部と前記凸部が互いに嵌合して、前記金属電槽集合体の相対位置が位置決めされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蓄電装置。
前記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請求項１に記載の蓄電装置。
前記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請求項６に記載の蓄電装置。
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前記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、
前記金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、
前記金属電槽集合体は、複数の前記金属ケースを一体に結合する結合部と、前記金属ケースの外表面に形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。
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前記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、
前記金属電槽は、微細な凹凸が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、
前記金属電槽集合体は、複数の前記金属ケースを一体に結合する結合部と、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形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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請求項９に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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請求項１０に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、前記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、複数の前記金属電槽集合体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請求項１０に記載の蓄電装置。
前記樹脂部は、少なくとも１組の凹部と凸部を備え、複数の前記金属電槽集合体を積層配置したとき、隣接する前記金属電槽集合体の前記凹部と前記凸部が互いに嵌合して、前記金属電槽集合体の相対位置が位置決めされることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の蓄電装置。
前記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請求項９に記載の蓄電装置。
前記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請求項１４に記載の蓄電装置。
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前記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、
前記金属電槽は、トリアジンジチオール誘電体の皮膜が形成された外表面を有し、整列配置された複数の金属ケースをインサート成形して形成される金属電槽集合体を構成し、
前記金属電槽集合体は、複数の前記金属ケースを一体に結合する結合部と、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形成される樹脂部と、を備えることを特徴とする蓄電装置。
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、
前記金属ケースの外表面に微細な凹凸を形成する表面処理工程と、
整列配置した複数の前記金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。
前記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請求項１７に記載の金属電槽の製造方法。
前記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請求項１８に記載の金属電槽の製造方法。
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、
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、
整列配置した複数の前記金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。
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、
前記金属ケースの外表面に微細な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、
整列配置した複数の前記金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。
前記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請求項２１に記載の金属電槽の製造方法。
前記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請求項２２に記載の金属電槽の製造方法。
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、
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、
整列配置した複数の前記金属ケースをインサート成形して一体に結合すると共に、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。