JP2013200977A - Strength setting method of restriction mechanism and power storage device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a binding load required for a power storage element so that strength of a restriction mechanism applying the binding load to the power storage element can be decreased.SOLUTION: A strength setting method is a method to set strength of a restriction mechanism which applies a binding load to a power storage element to charge/discharge. When the power storage element is bound under the condition that the restriction mechanism satisfies: ΔF1+Fa(min)<ΔF2+Fa(max) and ΔF1>ΔF2, the strength of the restriction mechanism is set based on the binding load obtained by adding an incremental load ΔF2 to the binding load Fa(max). The Fa(min) is a lower limit of the binding load in an initial condition before internal pressure of the power storage element is raised. The Fa(max) is an upper limit of the binding load in the initial condition. The ΔF1 is increment of the load due to the rise of the internal pressure in the power storage element when the power storage element receives the binding load Fa(min). The ΔF2 is increment of the load due to the rise of the internal pressure in the power storage element when the power storage element receives the binding load Fa(max).

Description

本発明は、蓄電素子に対して拘束荷重を与える拘束機構において、拘束機構の強度を設定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for setting the strength of a restraining mechanism in a restraining mechanism that applies a restraining load to a storage element.

複数の単電池を一方向に並べることにより、電池スタックを構成しているものがある。また、拘束機構を用いることにより、複数の単電池に対して拘束荷重を与えているものがある。ここで、拘束荷重は、複数の単電池の配列方向において、複数の単電池を挟む力である。   Some battery cells are configured by arranging a plurality of single cells in one direction. Further, there is a battery that applies a restraining load to a plurality of single cells by using a restraining mechanism. Here, the restraining load is a force that sandwiches the plurality of unit cells in the arrangement direction of the plurality of unit cells.

特開２００９−２０００５１号公報JP 2009-200051 A

単電池に拘束荷重を与えるとき、拘束機構は、単電池からの反力を受ける。このため、単電池の拘束状態を維持するためには、拘束機構に作用する荷重を考慮して、拘束機構の強度を設定する必要がある。   When a restraining load is applied to the single cell, the restraining mechanism receives a reaction force from the single cell. For this reason, in order to maintain the restraint state of the unit cell, it is necessary to set the strength of the restraint mechanism in consideration of the load acting on the restraint mechanism.

一方、単電池の内部では、過充電などによってガスが発生するおそれがあり、ガスが発生したときには、単電池の内圧が上昇する。単電池の内圧が上昇すれば、内圧の上昇量に対応した荷重が拘束機構に作用することになる。したがって、拘束機構の強度を設定する上では、単電池の内圧上昇に伴う荷重の増加量も考慮する必要がある。荷重の増加量を考慮すると、拘束機構の強度を向上させなければならず、例えば、拘束機構が大型化してしまう。   On the other hand, gas may be generated inside the unit cell due to overcharge or the like, and when the gas is generated, the internal pressure of the unit cell increases. If the internal pressure of the unit cell increases, a load corresponding to the increase amount of the internal pressure acts on the restraining mechanism. Therefore, in setting the strength of the restraint mechanism, it is necessary to consider the amount of increase in load accompanying the increase in the internal pressure of the unit cell. Considering the amount of increase in load, the strength of the restraint mechanism must be improved, and for example, the restraint mechanism becomes large.

本願第１の発明は、充放電を行う蓄電素子に拘束荷重を与える拘束機構の強度を設定する方法であって、拘束機構が、下記式（１），（２）の条件を満たした状態において、蓄電素子を拘束するとき、拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に荷重増加量ΔＦ２を加算した拘束荷重を基準として、拘束機構の強度を設定する。   1st invention of this application is a method of setting the intensity | strength of the restraint mechanism which gives restraint load to the electrical storage element which charges / discharges, Comprising: In the state in which the restraint mechanism satisfy | filled the conditions of following formula (1), (2) When the storage element is restrained, the strength of the restraining mechanism is set based on the restraining load obtained by adding the load increase amount ΔF2 to the restraining load Fa (max).

ΔＦ１＋Ｆａ（ｍｉｎ）＜ΔＦ２＋Ｆａ（ｍａｘ） …（１）
ΔＦ１＞ΔＦ２ …（２） ΔF1 + Fa (min) <ΔF2 + Fa (max) (1)
ΔF1> ΔF2 (2)

上記式（１）において、Ｆａ（ｍｉｎ）は、蓄電素子の内圧が上昇する前の初期状態における拘束荷重の下限値であり、Ｆａ（ｍａｘ）は、初期状態における拘束荷重の上限値である。また、上記式（１），（２）において、ΔＦ１は、蓄電素子が拘束荷重Ｆａ（ｍｉｎ）を受けているときに、蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量であり、ΔＦ２は、蓄電素子が拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）を受けているときに、蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量である。   In the above formula (1), Fa (min) is the lower limit value of the restraint load in the initial state before the internal pressure of the power storage element increases, and Fa (max) is the upper limit value of the restraint load in the initial state. Further, in the above formulas (1) and (2), ΔF1 is an increase amount of the load accompanying the increase in the internal pressure of the power storage element when the power storage element receives the restraining load Fa (min), and ΔF2 is the power storage This is the amount of increase in load that accompanies an increase in the internal pressure of the electricity storage device when the device receives a restraining load Fa (max).

本願発明者は、初期状態における拘束荷重の値に応じて、蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量が異なることを見出した。すなわち、上限値としての拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に対応した荷重の増加量ΔＦ２は、下限値としての拘束荷重Ｆａ（ｍｉｎ）に対応した荷重の増加量ΔＦ１よりも低下することが分かった。また、拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に荷重増加量ΔＦ２を加算した拘束荷重は、拘束荷重Ｆａ（ｍｉｎ）に荷重増加量ΔＦ１を加算した拘束荷重よりも高くなるため、拘束機構の強度は、拘束荷重の最大値（Ｆａ（ｍａｘ）＋ΔＦ２）を基準として設定すればよい。   The inventor of the present application has found that the amount of increase in the load accompanying the increase in the internal pressure of the electricity storage element varies depending on the value of the restraining load in the initial state. That is, it was found that the load increase amount ΔF2 corresponding to the restraint load Fa (max) as the upper limit value is lower than the load increase amount ΔF1 corresponding to the restraint load Fa (min) as the lower limit value. Further, the restraint load obtained by adding the load increase amount ΔF2 to the restraint load Fa (max) is higher than the restraint load obtained by adding the load increase amount ΔF1 to the restraint load Fa (min). The maximum value (Fa (max) + ΔF2) may be set as a reference.

初期状態における拘束荷重の値にかかわらず、蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量を固定値としたときには、蓄電素子に作用する拘束荷重の最大値が必要以上に大きくなってしまうことがある。本発明では、上述したように、荷重増加量ΔＦ２を考慮することにより、拘束機構の強度を決定する際の拘束荷重の最大値が必要以上に大きくなってしまうのを抑制することができる。   Regardless of the value of the restraining load in the initial state, when the amount of increase in the load accompanying the increase in the internal pressure of the electricity storage element is set to a fixed value, the maximum value of the restraining load acting on the electricity storage element may become larger than necessary. . In the present invention, as described above, by considering the load increase amount ΔF2, it is possible to suppress the maximum value of the restraint load when determining the strength of the restraint mechanism from becoming unnecessarily large.

これにより、拘束機構の強度を低下させることができ、例えば、拘束機構を小型化することができる。ここで、拘束荷重の最大値（Ｆａ（ｍａｘ）＋ΔＦ２）は、上限値としての拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）と、拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）において発生しうる荷重増加量ΔＦ２とを考慮しているため、蓄電素子の拘束状態に悪影響（拘束荷重の過度の低下など）を与えることもない。   Thereby, the intensity | strength of a restraint mechanism can be reduced, for example, a restraint mechanism can be reduced in size. Here, the maximum value (Fa (max) + ΔF2) of the restraint load takes into account the restraint load Fa (max) as the upper limit value and the load increase amount ΔF2 that can occur in the restraint load Fa (max). Further, there is no adverse effect (such as excessive reduction of the restraining load) on the restraining state of the power storage element.

蓄電素子は、充放電を行う発電要素と、発電要素を収容するケースと、ケースに設けられ、ケースの内圧が上昇することに応じて、ケースの内部で発生したガスをケースの外部に排出させる弁とで構成することができる。ここで、拘束機構は、蓄電素子の内圧が弁の作動圧に到達するまで、上記式（１），（２）の条件を満たした状態において、蓄電素子を拘束することができる。これにより、蓄電素子の内圧が弁の作動圧に到達するまで、蓄電素子の拘束を維持することができる。   The power storage element is provided with a power generation element that charges and discharges, a case that houses the power generation element, and the case, and discharges gas generated inside the case to the outside in response to an increase in internal pressure of the case It can consist of a valve. Here, the restraining mechanism can restrain the power storage element in a state where the conditions of the above expressions (1) and (2) are satisfied until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the valve. Thereby, the restraint of the power storage element can be maintained until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the valve.

弁の作動圧としては、許容される作動圧の範囲の上限値とすることができる。これにより、弁の作動圧のバラツキを考慮した上で、蓄電素子の内圧が弁の作動圧に到達するまで、拘束機構によって、蓄電素子を拘束し続けることができる。   The operating pressure of the valve can be the upper limit value of the allowable operating pressure range. Accordingly, the electric storage element can be kept restrained by the restraining mechanism until the internal pressure of the electricity storage element reaches the valve operating pressure in consideration of the variation in the operating pressure of the valve.

一方、蓄電素子は、発電要素と、発電要素を収容するケースと、ケースに収容され、ケースの内圧が上昇することに応じて、発電要素の電流経路を機械的に遮断する電流遮断機構とで構成することができる。ここで、拘束機構は、蓄電素子の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達するまで、上記式（１），（２）の条件を満たした状態において、蓄電素子を拘束することができる。これにより、蓄電素子の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達するまで、蓄電素子の拘束を維持することができる。   On the other hand, the power storage element includes a power generation element, a case that houses the power generation element, and a current blocking mechanism that is housed in the case and mechanically blocks the current path of the power generation element in response to an increase in the internal pressure of the case. Can be configured. Here, the restraining mechanism can restrain the storage element in a state where the conditions of the above formulas (1) and (2) are satisfied until the internal pressure of the storage element reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism. Thereby, the restraint of the power storage element can be maintained until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism.

電流遮断機構の作動圧としては、許容される作動圧の範囲の上限値とすることができる。これにより、電流遮断機構の作動圧のバラツキを考慮した上で、蓄電素子の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達するまで、拘束機構によって、蓄電素子を拘束し続けることができる。   The operating pressure of the current interrupt mechanism can be the upper limit value of the allowable operating pressure range. Thus, the electric storage element can be kept restrained by the restraining mechanism until the internal pressure of the electricity storage element reaches the operating pressure of the current interrupting mechanism in consideration of the variation in the operating pressure of the current interruption mechanism.

複数の蓄電素子を所定方向に並んで配置したとき、拘束機構は、一対のエンドプレートおよび連結部材によって構成することができる。一対のエンドプレートは、所定方向において、複数の蓄電素子を挟む位置に配置される。また、連結部材は、所定方向に延び、一対のエンドプレートに固定される。一対のエンドプレートおよび連結部材を用いることにより、複数の蓄電素子に拘束荷重を与えることができる。ここで、所定方向で隣り合う２つの蓄電素子の間には、各蓄電素子に拘束荷重を伝達させる拘束板を配置することができる。   When the plurality of power storage elements are arranged side by side in a predetermined direction, the restraining mechanism can be configured by a pair of end plates and a connecting member. The pair of end plates are arranged at positions sandwiching the plurality of power storage elements in a predetermined direction. The connecting member extends in a predetermined direction and is fixed to the pair of end plates. By using the pair of end plates and the connecting member, a restraining load can be applied to the plurality of power storage elements. Here, a constraining plate for transmitting a constraining load to each power storage element can be disposed between two power storage elements adjacent in a predetermined direction.

本願第２の発明である蓄電装置は、充放電を行う蓄電素子と、蓄電素子に拘束荷重を与える拘束機構とを有する。拘束機構が、上記式（１），（２）の条件を満たした状態において、蓄電素子を拘束するとき、拘束機構は、拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に荷重増加量ΔＦ２を加算した拘束荷重を基準とした強度を有する。本願第２の発明においても、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。   The power storage device according to the second invention of the present application includes a power storage element that performs charging and discharging, and a restraining mechanism that applies a restraining load to the power storage element. When the restraint mechanism restrains the storage element in a state where the conditions of the above formulas (1) and (2) are satisfied, the restraint mechanism uses the restraint load obtained by adding the load increase amount ΔF2 to the restraint load Fa (max). It has the strength. Also in the second invention of the present application, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained.

電池スタックの外観図である。It is an external view of a battery stack. 単電池の外観図である。It is an external view of a cell. 単電池の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a cell. 発電要素の展開図である。It is an expanded view of an electric power generation element. 発電要素の外観図である。It is an external view of a power generation element. 拘束板の正面図である。It is a front view of a restraint board. 拘束板の側面図である。It is a side view of a restraint board. 電池スタックの組み立て方法を説明する図である。It is a figure explaining the assembly method of a battery stack. 電池スタックの組み立て方法を説明する図である。It is a figure explaining the assembly method of a battery stack. 初期状態の拘束面圧と、電池ケースの内圧が上昇したときの拘束面圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the restraint surface pressure of an initial state, and the restraint surface pressure when the internal pressure of a battery case rises. 拘束面圧と、電池ケースの内圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a restraining surface pressure and the internal pressure of a battery case.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例１である電池スタック（蓄電装置に相当する）について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例である電池スタックの外観図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、本実施例では、鉛直方向に相当する軸をＺ軸としている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面でも同様である。   A battery stack (corresponding to a power storage device) that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view of a battery stack according to this embodiment. In FIG. 1, an X axis, a Y axis, and a Z axis are orthogonal to each other. In this embodiment, an axis corresponding to the vertical direction is a Z axis. The relationship between the X axis, the Y axis, and the Z axis is the same in other drawings.

図１に示す電池スタック１は、例えば、車両に搭載することができる。車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、電池スタック１の他に、エンジン又は燃料電池を備えている。電気自動車は、車両を走行させる動力源として、電池スタック１だけを備えている。   The battery stack 1 shown in FIG. 1 can be mounted on a vehicle, for example. Vehicles include hybrid cars and electric cars. The hybrid vehicle includes an engine or a fuel cell in addition to the battery stack 1 as a power source for running the vehicle. The electric vehicle includes only the battery stack 1 as a power source for running the vehicle.

このような車両では、電池スタック１から出力された電気エネルギを運動エネルギに変換し、この運動エネルギを用いて車両を走行させることができる。また、車両の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギに変換すれば、この電気エネルギを電池スタック１に蓄えることができる。電池スタック１を車両に搭載するときには、電池スタック１をスタックケース（図示せず）によって覆うことができる。   In such a vehicle, the electric energy output from the battery stack 1 can be converted into kinetic energy, and the vehicle can be driven using this kinetic energy. Further, if the kinetic energy generated during braking of the vehicle is converted into electric energy, this electric energy can be stored in the battery stack 1. When the battery stack 1 is mounted on a vehicle, the battery stack 1 can be covered with a stack case (not shown).

電池スタック１は、複数の単電池（蓄電素子に相当する）１０を有しており、複数の単電池１０は、Ｘ方向において並んでいる。単電池１０の数は、電池スタック１の要求出力等に基づいて、適宜設定することができる。単電池１０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることができる。   The battery stack 1 includes a plurality of unit cells (corresponding to power storage elements) 10, and the plurality of unit cells 10 are arranged in the X direction. The number of the single cells 10 can be appropriately set based on the required output of the battery stack 1 and the like. As the unit cell 10, a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. An electric double layer capacitor (capacitor) can be used instead of the secondary battery.

図２に示すように、単電池１０は、電池ケース１１を有しており、電池ケース１１は、例えば、金属で形成することができる。単電池１０は、いわゆる角型の単電池１０であり、角型の単電池１０では、電池ケース１１が、直方体に沿った形状に形成されている。   As shown in FIG. 2, the unit cell 10 has a battery case 11, and the battery case 11 can be formed of metal, for example. The unit cell 10 is a so-called rectangular unit cell 10, and in the unit cell 10, a battery case 11 is formed in a shape along a rectangular parallelepiped.

電池ケース１１は、ケース本体１１ａおよび蓋１１ｂを有し、図３に示すように、発電要素１５を収容している。ケース本体１１ａは、発電要素１５を組み込むための開口部を有しており、蓋１１ｂは、ケース本体１１ａの開口部を塞いでいる。これにより、電池ケース１１の内部は、密閉状態となる。蓋１１ｂおよびケース本体１１ａは、例えば、溶接によって固定することができる。   The battery case 11 has a case main body 11a and a lid 11b, and houses a power generation element 15 as shown in FIG. The case main body 11a has an opening for incorporating the power generation element 15, and the lid 11b closes the opening of the case main body 11a. Thereby, the inside of the battery case 11 is hermetically sealed. The lid 11b and the case main body 11a can be fixed by welding, for example.

図２に示すように、弁１２は、蓋１１ｂに設けられている。弁１２は、電池ケース１１の内部でガスが発生したときに、電池ケース１１の外部にガスを排出するために用いられる。例えば、単電池１０の過充電などが行われると、発電要素１５（主に、電解液）からガスが発生するおそれがある。電池ケース１１は、密閉状態となっているため、ガスの発生に伴って、電池ケース１１の内圧が上昇する。電池ケース１１の内圧が弁１２の作動圧に到達すると、弁１２は、閉じ状態から開き状態に変化することにより、電池ケース１１の外部にガスを排出させることができる。弁１２は、公知の構造を適宜採用することができるが、例えば、蓋１１ｂに彫刻を施すことにより、弁１２を構成することができる。   As shown in FIG. 2, the valve 12 is provided on the lid 11b. The valve 12 is used to discharge gas to the outside of the battery case 11 when gas is generated inside the battery case 11. For example, when the unit cell 10 is overcharged, gas may be generated from the power generation element 15 (mainly electrolyte). Since the battery case 11 is hermetically sealed, the internal pressure of the battery case 11 increases with the generation of gas. When the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the valve 12, the valve 12 can be discharged from the battery case 11 by changing from the closed state to the open state. Although the valve 12 can employ | adopt a well-known structure suitably, for example, the valve 12 can be comprised by engraving the lid | cover 11b.

正極端子１３および負極端子１４は、蓋１１ｂに固定されている。正極端子１３は、正極タブ１６ａを介して、発電要素１５と接続されており、負極端子１４は、負極タブ１６ｂを介して、発電要素１５と接続されている。正極端子１３は、蓋１１ｂを貫通しており、正極端子１３は、電池ケース１１の外側に突出した部分と、電池ケース１１の内側に突出した部分とを有する。負極端子１４は、蓋１１ｂを貫通しており、負極端子１４は、電池ケース１１の外側に突出した部分と、電池ケース１１の内側に突出した部分とを有する。   The positive terminal 13 and the negative terminal 14 are fixed to the lid 11b. The positive electrode terminal 13 is connected to the power generation element 15 via the positive electrode tab 16a, and the negative electrode terminal 14 is connected to the power generation element 15 via the negative electrode tab 16b. The positive electrode terminal 13 passes through the lid 11 b, and the positive electrode terminal 13 has a portion protruding to the outside of the battery case 11 and a portion protruding to the inside of the battery case 11. The negative electrode terminal 14 penetrates the lid 11 b, and the negative electrode terminal 14 has a portion protruding to the outside of the battery case 11 and a portion protruding to the inside of the battery case 11.

図４は、発電要素１５の展開図である。発電要素１５は、正極板１５１と、負極板１５２と、セパレータ１５３とを有する。正極板１５１は、正極集電板１５１ａと、正極集電板１５１ａの表面に形成された正極活物質層１５１ｂとを有する。正極活物質層１５１ｂは、正極活物質、導電剤、バインダーなどを含んでいる。正極活物質層１５１ｂは、正極集電板１５１ａの一部の領域に形成されており、正極集電板１５１ａの残りの領域は露出している。   FIG. 4 is a development view of the power generation element 15. The power generation element 15 includes a positive electrode plate 151, a negative electrode plate 152, and a separator 153. The positive electrode plate 151 includes a positive electrode current collector plate 151a and a positive electrode active material layer 151b formed on the surface of the positive electrode current collector plate 151a. The positive electrode active material layer 151b includes a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, and the like. The positive electrode active material layer 151b is formed in a partial region of the positive electrode current collector plate 151a, and the remaining region of the positive electrode current collector plate 151a is exposed.

負極板１５２は、負極集電板１５２ａと、負極集電板１５２ａの表面に形成された負極活物質層１５２ｂとを有する。負極活物質層１５２ｂは、負極活物質、導電剤、バインダーなどを含んでいる。負極活物質層１５２ｂは、負極集電板１５２ａの一部の領域に形成されており、負極集電板１５２ａの残りの領域は露出している。正極活物質層１５１ｂ、負極活物質層１５２ｂおよびセパレータ１５３には、電解液がしみ込んでいる。なお、電解液の代わりに、固体電解質を用いることもできる。   The negative electrode plate 152 includes a negative electrode current collector plate 152a and a negative electrode active material layer 152b formed on the surface of the negative electrode current collector plate 152a. The negative electrode active material layer 152b includes a negative electrode active material, a conductive agent, a binder, and the like. The negative electrode active material layer 152b is formed in a partial region of the negative electrode current collector plate 152a, and the remaining region of the negative electrode current collector plate 152a is exposed. The positive electrode active material layer 151b, the negative electrode active material layer 152b, and the separator 153 are impregnated with an electrolytic solution. A solid electrolyte may be used instead of the electrolytic solution.

図４に示す順番で、正極板１５１、負極板１５２およびセパレータ１５３を積層し、この積層体を図５の矢印Ｃで示す方向に巻くことにより、発電要素１５が構成される。ここで、積層体は、Ｙ軸の方向に延びる軸ＡＸＬの周りにおいて、テンションを与えられながら巻かれる。積層体の巻き終わる部分は、例えば、テープを用いて固定しておくことができる。軸ＡＸＬの周りで巻かれた積層体は、電池ケース１１に収容できるように、電池ケース１１に沿った形状に変形される。   The power generation element 15 is configured by laminating the positive electrode plate 151, the negative electrode plate 152, and the separator 153 in the order shown in FIG. 4 and winding the laminate in the direction indicated by the arrow C in FIG. Here, the laminated body is wound around the axis AXL extending in the Y-axis direction while being tensioned. The part where the laminated body finishes winding can be fixed using, for example, a tape. The laminated body wound around the axis AXL is deformed into a shape along the battery case 11 so as to be accommodated in the battery case 11.

図５において、Ｙ軸の方向における発電要素１５の一端では、正極集電板１５１ａだけが巻かれている。この正極集電板１５１ａには、正極タブ１６ａ（図３参照）が固定される。図３に示すように、正極タブ１６ａの一端は、正極端子１３と接続され、正極タブ１６ａの他端は、発電要素１５（正極集電板１５１ａ）と接続される。ここで、正極端子１３および正極タブ１６ａを一体的に形成することもできる。   In FIG. 5, only the positive electrode current collector 151a is wound at one end of the power generation element 15 in the Y-axis direction. A positive electrode tab 16a (see FIG. 3) is fixed to the positive electrode current collecting plate 151a. As shown in FIG. 3, one end of the positive electrode tab 16a is connected to the positive electrode terminal 13, and the other end of the positive electrode tab 16a is connected to the power generation element 15 (positive electrode current collecting plate 151a). Here, the positive electrode terminal 13 and the positive electrode tab 16a can be integrally formed.

図５において、Ｙ軸の方向における発電要素１５の他端では、負極集電板１５２ａだけが巻かれており、負極集電板１５２ａには、負極タブ１６ｂ（図３参照）が固定される。図３に示すように、負極タブ１６ｂの一端は、負極端子１４と接続され、負極タブ１６ｂの他端は、発電要素１５（負極集電板１５２ａ）と接続される。ここで、負極端子１４および負極タブ１６ｂを一体的に形成することもできる。   5, only the negative electrode current collector plate 152a is wound at the other end of the power generation element 15 in the Y-axis direction, and the negative electrode tab 16b (see FIG. 3) is fixed to the negative electrode current collector plate 152a. As shown in FIG. 3, one end of the negative electrode tab 16b is connected to the negative electrode terminal 14, and the other end of the negative electrode tab 16b is connected to the power generation element 15 (negative electrode current collector plate 152a). Here, the negative electrode terminal 14 and the negative electrode tab 16b can also be formed integrally.

本実施例では、正極板１５１、負極板１５２およびセパレータ１５３を積層した積層体を軸ＡＸＬの周りで巻くことによって、発電要素１５を構成しているが、これに限るものではない。具体的には、正極板１５１、負極板１５２およびセパレータ１５３を積層するだけで、発電要素１５を構成することもできる。   In the present embodiment, the power generation element 15 is configured by winding a laminated body in which the positive electrode plate 151, the negative electrode plate 152, and the separator 153 are stacked around the axis AXL, but is not limited thereto. Specifically, the power generation element 15 can be configured by simply stacking the positive electrode plate 151, the negative electrode plate 152, and the separator 153.

図１に示す電池スタック１において、Ｘ方向に並んで配置された複数の単電池１０は、電気的に直列に接続されている。具体的には、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０に関して、一方の単電池１０の正極端子１３と、他方の単電池１０の負極端子１４とは、バスバーによって電気的に接続される。なお、バスバーの形状などを工夫することにより、複数の単電池１０を電気的に並列に接続することもできる。   In the battery stack 1 shown in FIG. 1, the plurality of single cells 10 arranged side by side in the X direction are electrically connected in series. Specifically, regarding two unit cells 10 adjacent in the X direction, the positive terminal 13 of one unit cell 10 and the negative terminal 14 of the other unit cell 10 are electrically connected by a bus bar. A plurality of single cells 10 can be electrically connected in parallel by devising the shape of the bus bar.

本実施例では、複数の単電池１０を電気的に接続するために、２つのバスバーモジュール２０を用いている。各バスバーモジュール２０は、複数のバスバーと、複数のバスバーを支持する支持プレートとを有する。支持プレートは、樹脂などの絶縁材料で形成することができる。バスバーモジュール２０を用いることにより、複数のバスバーを複数の単電池１０（正極端子１３および負極端子１４）に容易に接続することができる。   In the present embodiment, two bus bar modules 20 are used to electrically connect the plurality of single cells 10. Each bus bar module 20 includes a plurality of bus bars and a support plate that supports the plurality of bus bars. The support plate can be formed of an insulating material such as resin. By using the bus bar module 20, a plurality of bus bars can be easily connected to the plurality of single cells 10 (the positive terminal 13 and the negative terminal 14).

Ｘ方向における電池スタック１の両端には、一対のエンドプレート３１が配置されている。すなわち、一対のエンドプレート３１は、Ｘ方向において、電池スタック１を構成する、すべての単電池１０を挟んでいる。バンド（連結部材に相当する）３２は、Ｘ方向に延びており、長手方向におけるバンド３２の両端は、一対のエンドプレート３１にそれぞれ固定される。具体的には、バンド３２の両端に設けられた固定部３２ａが、対応するエンドプレート３１に固定される。エンドプレート３１および固定部３２ａの固定方法としては、例えば、ボルトを用いた締結がある。   A pair of end plates 31 are disposed at both ends of the battery stack 1 in the X direction. That is, the pair of end plates 31 sandwich all the unit cells 10 constituting the battery stack 1 in the X direction. The band (corresponding to a connecting member) 32 extends in the X direction, and both ends of the band 32 in the longitudinal direction are fixed to the pair of end plates 31, respectively. Specifically, fixing portions 32 a provided at both ends of the band 32 are fixed to the corresponding end plates 31. As a fixing method of the end plate 31 and the fixing part 32a, for example, there is fastening using a bolt.

バンド３２は、例えば、金属で形成することができる。本実施例では、電池スタック１の上面に、２つのバンド３２が配置されている。また、図１には示していないが、電池スタック１の下面にも、２つのバンド３２が配置されている。   The band 32 can be made of metal, for example. In this embodiment, two bands 32 are arranged on the upper surface of the battery stack 1. Although not shown in FIG. 1, two bands 32 are also disposed on the lower surface of the battery stack 1.

一対のエンドプレート３１にバンド３２を固定することにより、電池スタック１を構成する、すべての単電池１０に対して、拘束荷重を与えることができる。拘束荷重は、Ｘ方向において単電池１０を挟む力である。単電池１０に拘束荷重を与えることにより、例えば、単電池１０の膨張を抑制することができる。単電池１０としてのリチウムイオン二次電池では、充放電によって、発電要素１５が膨張および収縮を繰り返すため、単電池１０に拘束荷重を与えておくことにより、単電池１０（発電要素１５）の膨張および収縮に伴う入出力性能の低下を抑制することができる。   By fixing the band 32 to the pair of end plates 31, it is possible to apply a restraining load to all the unit cells 10 constituting the battery stack 1. The restraining load is a force that sandwiches the unit cell 10 in the X direction. By applying a restraining load to the unit cell 10, for example, expansion of the unit cell 10 can be suppressed. In the lithium ion secondary battery as the unit cell 10, the power generation element 15 repeatedly expands and contracts due to charging / discharging. Therefore, by applying a restraining load to the unit cell 10, the unit cell 10 (power generation element 15) expands. In addition, it is possible to suppress a decrease in input / output performance due to shrinkage.

本実施例では、電池スタック１の上面に２つのバンド３２を配置し、電池スタック１の下面に２つのバンド３２を配置しているが、これに限るものではない。電池スタック１の上面や下面に配置されるバンド３２の数は、適宜設定することができる。また、バンド３２を配置する位置は、電池スタック１の上面や下面に限るものではなく、例えば、電池スタック１の側面に配置することもできる。すなわち、一対のエンドプレート３１にバンド３２を固定することにより、単電池１０に拘束荷重を与えることができればよい。また、バンド３２を用いずに、一対のエンドプレート３１を互いに近づく方向に変位させる構造を用いることもできる。この場合であっても、単電池１０に拘束荷重を与えることができる。   In the present embodiment, the two bands 32 are arranged on the upper surface of the battery stack 1 and the two bands 32 are arranged on the lower surface of the battery stack 1, but this is not restrictive. The number of the bands 32 arranged on the upper surface and the lower surface of the battery stack 1 can be set as appropriate. Further, the position where the band 32 is disposed is not limited to the upper surface and the lower surface of the battery stack 1, and may be disposed on the side surface of the battery stack 1, for example. In other words, it is only necessary to apply a restraining load to the unit cell 10 by fixing the band 32 to the pair of end plates 31. Further, a structure in which the pair of end plates 31 are displaced in a direction approaching each other without using the band 32 may be used. Even in this case, a binding load can be applied to the unit cell 10.

Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０の間には、拘束板４０が配置されている。拘束板４０は、例えば、樹脂といった絶縁材料で形成することができる。絶縁材料で形成された拘束板４０を用いることにより、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池１０を絶縁状態とすることができる。   A constraining plate 40 is disposed between two unit cells 10 adjacent in the X direction. The restraint plate 40 can be formed of an insulating material such as resin, for example. By using the constraining plate 40 made of an insulating material, two unit cells 10 adjacent in the X direction can be in an insulated state.

図６は、拘束板４０をＸ方向から見たときの図、言い換えれば、拘束板４０を単電池１０の側から見た図（正面図）である。図７は、図６のＺ１−Ｚ１断面図である。   FIG. 6 is a view when the restraint plate 40 is viewed from the X direction, in other words, a view (front view) when the restraint plate 40 is viewed from the unit cell 10 side. 7 is a Z1-Z1 cross-sectional view of FIG.

図６に示すように、拘束板４０は、複数の突起部４１を有しており、突起部４１は、拘束板４０の本体からＸ方向に突出している。また、Ｙ−Ｚ平面内において、各突起部４１は、Ｚ方向に延びており、複数の突起部４１は、所定の間隔を空けて、Ｙ方向に並んで配置されている。ここで、突起部４１の数や形状は、適宜設定することができる。すなわち、拘束板４０のうち、Ｘ方向で単電池１０と対向する領域が、凸形状に形成されていればよい。   As shown in FIG. 6, the restraint plate 40 has a plurality of protrusions 41, and the protrusions 41 protrude from the main body of the restraint plate 40 in the X direction. In the YZ plane, each protrusion 41 extends in the Z direction, and the plurality of protrusions 41 are arranged side by side in the Y direction at a predetermined interval. Here, the number and shape of the protrusions 41 can be set as appropriate. That is, the area | region which opposes the cell 10 in the X direction among the restraint plates 40 should just be formed in convex shape.

図７に示すように、突起部４１は、Ｘ方向における拘束板４０の一方の面だけに形成されており、拘束板４０の他方の面は、平坦な面で構成されている。言い換えれば、拘束板４０が２つの単電池１０によって挟まれた構成（図７に示す構成）において、一方の単電池１０と対向する拘束板４０の面だけに、突起部４１が形成されている。ここで、他方の単電池１０と対向する拘束板４０の面には、突起部４１が形成されていない。なお、他方の単電池１０と対向する拘束板４０の面に、突起部４１を形成することもできる。   As shown in FIG. 7, the protrusion 41 is formed only on one surface of the restraining plate 40 in the X direction, and the other surface of the restraining plate 40 is a flat surface. In other words, in the configuration in which the restraint plate 40 is sandwiched between the two unit cells 10 (the configuration shown in FIG. 7), the protrusion 41 is formed only on the surface of the restraint plate 40 facing one unit cell 10. . Here, the protrusion 41 is not formed on the surface of the restraint plate 40 facing the other unit cell 10. In addition, the protrusion part 41 can also be formed in the surface of the restraint plate 40 facing the other unit cell 10.

Ｘ方向における突起部４１の先端が、単電池１０（ケース本体１１ａ）と接触することにより、拘束板４０および単電池１０の間には、通路Ｐ（図６参照）が形成される。通路Ｐは、Ｙ方向で隣り合う２つの突起部４１によって形成される。通路Ｐは、単電池１０の温度を調節するための空気（熱交換媒体に相当する）が移動するスペースとなる。例えば、図６に示すように、通路Ｐにおいて、拘束板４０の上方から下方に向かって空気を流すことができる。なお、通路Ｐにおいて、空気を流す方向は、適宜設定することができる。   A path P (see FIG. 6) is formed between the restraint plate 40 and the unit cell 10 by the tip of the protrusion 41 in the X direction coming into contact with the unit cell 10 (case body 11a). The passage P is formed by two protrusions 41 adjacent in the Y direction. The passage P is a space in which air (corresponding to a heat exchange medium) for adjusting the temperature of the unit cell 10 moves. For example, as shown in FIG. 6, in the passage P, air can flow from the upper side to the lower side of the restraining plate 40. In the passage P, the direction of flowing air can be set as appropriate.

単電池１０が発熱しているときには、冷却用の空気を通路Ｐに導くことにより、単電池１０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池１０が過度に冷えているときには、加温用の空気を通路Ｐに導くことにより、単電池１０の温度低下を抑制することができる。単電池１０の温度を所望の温度範囲内に維持することにより、単電池１０の入出力特性が劣化するのを抑制することができる。本実施例では、単電池１０の温度を調節するために、空気を用いているが、これに限るものではない。すなわち、空気以外の気体を用いたり、液体を用いたりすることができる。   When the unit cell 10 is generating heat, the temperature rise of the unit cell 10 can be suppressed by guiding cooling air to the passage P. Further, when the unit cell 10 is excessively cooled, the temperature drop of the unit cell 10 can be suppressed by guiding the heating air to the passage P. By maintaining the temperature of the unit cell 10 within a desired temperature range, it is possible to suppress deterioration of the input / output characteristics of the unit cell 10. In the present embodiment, air is used to adjust the temperature of the unit cell 10, but this is not a limitation. That is, a gas other than air or a liquid can be used.

次に、電池スタック１を組み立てる方法について、図８および図９を用いて説明する。   Next, a method for assembling the battery stack 1 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

電池スタック１を組み立てるときには、図８に示すように、まず、複数の単電池１０および拘束板４０をＸ方向において交互に並べ、これらの単電池１０および拘束板４０を挟む位置に一対のエンドプレート３１を配置する。そして、拘束機５０を用いて、一対のエンドプレート３１を互いに近づく方向に移動させることにより、複数の単電池１０および拘束板４０に拘束荷重Ｆを与える。各単電池１０は、Ｘ方向で隣り合う拘束板４０又はエンドプレート３１から拘束荷重Ｆを受けることになる。複数の単電池１０に拘束荷重Ｆを与えた状態において、図９に示すように、バンド３２を一対のエンドプレート３１に固定する。   When assembling the battery stack 1, as shown in FIG. 8, first, a plurality of the unit cells 10 and the restraint plates 40 are alternately arranged in the X direction, and a pair of end plates are arranged at positions sandwiching these unit cells 10 and the restraint plates 40. 31 is arranged. Then, by using the restraining machine 50, the pair of end plates 31 are moved in a direction approaching each other, so that a restraining load F is applied to the plurality of single cells 10 and the restraining plate 40. Each single cell 10 receives a restraining load F from the restraining plate 40 or the end plate 31 adjacent in the X direction. In a state where the restraint load F is applied to the plurality of single cells 10, the band 32 is fixed to the pair of end plates 31 as shown in FIG. 9.

バンド３２を一対のエンドプレート３１に固定した後において、拘束機５０は、取り外される。バンド３２が一対のエンドプレート３１に固定されているため、拘束機５０を取り外しても、複数の単電池１０には、拘束荷重Ｆが与えられたままとなる。これにより、図１に示す電池スタック１が得られる。ここで、エンドプレート３１およびバンド３２は、単電池１０および拘束板４０からの反力（拘束荷重Ｆに相当する）を受ける。   After the band 32 is fixed to the pair of end plates 31, the restraining machine 50 is removed. Since the band 32 is fixed to the pair of end plates 31, even when the restraining machine 50 is removed, the plurality of single cells 10 remain subjected to the restraining load F. Thereby, the battery stack 1 shown in FIG. 1 is obtained. Here, the end plate 31 and the band 32 receive a reaction force (corresponding to the restraining load F) from the unit cell 10 and the restraining plate 40.

本実施例において、ガスの発生に伴って、電池ケース１１の内圧が弁１２の作動圧まで上昇すると、弁１２が閉じ状態から開き状態に変化することにより、電池ケース１１の内圧が低下する。ここで、電池ケース１１の内圧が弁１２の作動圧に到達するまでは、電池ケース１１の内圧が上昇し続ける。   In this embodiment, when the internal pressure of the battery case 11 rises to the operating pressure of the valve 12 with the generation of gas, the internal pressure of the battery case 11 is lowered by changing the valve 12 from the closed state to the open state. Here, the internal pressure of the battery case 11 continues to rise until the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the valve 12.

電池ケース１１の内圧が上昇すると、電池ケース１１が膨張することになり、エンドプレート３１やバンド３２には、予め与えられた拘束荷重Ｆの他に、電池ケース１１の膨張に伴う荷重が加わることになる。ここで、電池ケース１１の内圧が弁１２の作動圧に到達するまでは、ガスの発生に伴って、電池ケース１１の内圧が上昇し続けるため、電池ケース１１の内圧上昇によって、エンドプレート３１やバンド３２に加わる荷重も増加することになる。   When the internal pressure of the battery case 11 rises, the battery case 11 expands, and a load accompanying expansion of the battery case 11 is applied to the end plate 31 and the band 32 in addition to the restraining load F given in advance. become. Here, until the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the valve 12, the internal pressure of the battery case 11 continues to increase as the gas is generated. The load applied to the band 32 also increases.

このため、予め与えられる拘束荷重Ｆだけでなく、電池ケース１１の内圧上昇に伴う荷重増加量ΔＦを考慮して、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する必要がある。すなわち、電池ケース１１の内圧が弁１２の作動圧に到達するまでは、エンドプレート３１やバンド３２の変形などを抑制して、複数の単電池１０に拘束荷重Ｆが与えられた状態を維持する必要がある。   For this reason, it is necessary to set the strength of the end plate 31 and the band 32 in consideration of not only the restraining load F given in advance but also the load increase amount ΔF accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11. That is, until the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the valve 12, the deformation of the end plate 31 and the band 32 is suppressed and the state where the restraining load F is applied to the plurality of single cells 10 is maintained. There is a need.

弁１２の作動圧にはバラツキ（許容されるバラツキの範囲）が発生するため、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する上では、上限値としての弁１２の作動圧に対応した荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を考慮する必要がある。また、予め与えられる拘束荷重Ｆにもバラツキ（許容されるバラツキの範囲）が発生するため、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する上では、上限値としての拘束荷重Ｆ（ｍａｘ）を考慮する必要がある。すなわち、エンドプレート３１やバンド３２には、拘束荷重Ｆ（ｍａｘ）に荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を加算した荷重が作用するおそれがあるため、この荷重を考慮して、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定することができる。   Since the operating pressure of the valve 12 varies (allowable variation range), the load increase amount corresponding to the operating pressure of the valve 12 as an upper limit value is set in setting the strength of the end plate 31 and the band 32. It is necessary to consider ΔF (max). Further, since the variation in the constraint load F given in advance (allowable variation range) occurs, the constraint load F (max) as the upper limit value is taken into consideration when setting the strength of the end plate 31 and the band 32. There is a need to. That is, since there is a possibility that a load obtained by adding the load increase amount ΔF (max) to the restraining load F (max) may act on the end plate 31 or the band 32, the end plate 31 or the band 32 is considered in consideration of this load. The intensity of can be set.

ここで、エンドプレート３１やバンド３２に作用する荷重が増加するほど、エンドプレート３１やバンド３２の強度を向上させる必要がある。エンドプレート３１やバンド３２の強度を向上させるときには、例えば、エンドプレート３１の厚さ（Ｘ方向の長さ）を厚くしたり、バンド３２の断面積（長手方向と直交する断面の面積）を増加させたりすることができる。この場合には、エンドプレート３１やバンド３２が大型化してしまう。   Here, as the load acting on the end plate 31 or the band 32 increases, the strength of the end plate 31 or the band 32 needs to be improved. In order to improve the strength of the end plate 31 or the band 32, for example, the thickness of the end plate 31 (the length in the X direction) is increased, or the cross-sectional area of the band 32 (the cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction) is increased. You can make it. In this case, the end plate 31 and the band 32 are enlarged.

一方、単電池１０には、電流遮断機構を設ける場合がある。電流遮断機構は、電池ケース１１の内圧が上昇したときに、発電要素１５に流れる電流を遮断するために用いられる。電流遮断機構は、電池ケース１１に収容されており、電極端子（正極端子１３又は負極端子１４）および電極タブ（正極タブ１６ａ又は負極タブ１６ｂ）の間に設けられている。電池ケース１１の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達すると、電流遮断機構の一部が変形することにより、電流遮断機構における電流経路が機械的に遮断され、発電要素１５に電流が流れないようになる。電流遮断機構の構造については、様々な技術が既に提案されているため、電流遮断機構の詳細な構造については省略する。   On the other hand, the cell 10 may be provided with a current interruption mechanism. The current interruption mechanism is used to interrupt the current flowing through the power generation element 15 when the internal pressure of the battery case 11 rises. The current interruption mechanism is housed in the battery case 11 and is provided between the electrode terminal (positive electrode terminal 13 or negative electrode terminal 14) and the electrode tab (positive electrode tab 16a or negative electrode tab 16b). When the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism, a part of the current interrupt mechanism is deformed so that the current path in the current interrupt mechanism is mechanically interrupted so that no current flows through the power generation element 15. become. Since various techniques have already been proposed for the structure of the current interruption mechanism, the detailed structure of the current interruption mechanism is omitted.

上述したように、電流遮断機構は、電池ケース１１の内圧が上昇することに応じて動作する。ここで、電池ケース１１の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達するまでは、ガスの発生に伴って、電池ケース１１の内圧が上昇し続けるため、電池ケース１１の内圧上昇によって、エンドプレート３１やバンド３２に加わる荷重も増加することになる。   As described above, the current interrupt mechanism operates in response to an increase in the internal pressure of the battery case 11. Here, the internal pressure of the battery case 11 continues to increase as the gas is generated until the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism. The load applied to the band 32 also increases.

このため、弁１２の場合と同様に、予め与えられる拘束荷重Ｆだけでなく、電池ケース１１の内圧上昇に伴う荷重増加量ΔＦを考慮して、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する必要がある。すなわち、電池ケース１１の内圧が電流遮断機構の作動圧に到達するまでは、エンドプレート３１やバンド３２の変形などを抑制して、複数の単電池１０に拘束荷重Ｆが与えられた状態を維持する必要がある。   Therefore, as in the case of the valve 12, it is necessary to set the strength of the end plate 31 and the band 32 in consideration of not only the restraining load F given in advance but also the load increase amount ΔF accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11. There is. That is, until the internal pressure of the battery case 11 reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism, the deformation of the end plate 31 and the band 32 is suppressed, and the state in which the constraint load F is applied to the plurality of single cells 10 is maintained. There is a need to.

電流遮断機構の作動圧にはバラツキ（許容されるバラツキの範囲）が発生するため、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する上では、上限値としての電流遮断機構の作動圧に対応した荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を考慮する必要がある。また、予め与えられる拘束荷重Ｆにもバラツキ（許容されるバラツキの範囲）が発生するため、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定する上では、上限値としての拘束荷重Ｆ（ｍａｘ）を考慮する必要がある。すなわち、エンドプレート３１やバンド３２には、拘束荷重Ｆ（ｍａｘ）に荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を加算した荷重が作用するおそれがあるため、この荷重を考慮して、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定することができる。   Since the operating pressure of the current interrupting mechanism varies (allowable variation range), when setting the strength of the end plate 31 and the band 32, the load corresponding to the operating pressure of the current interrupting mechanism as the upper limit value It is necessary to consider the increase amount ΔF (max). Further, since the variation in the constraint load F given in advance (allowable variation range) occurs, the constraint load F (max) as the upper limit value is taken into consideration when setting the strength of the end plate 31 and the band 32. There is a need to. That is, since there is a possibility that a load obtained by adding the load increase amount ΔF (max) to the restraining load F (max) may act on the end plate 31 or the band 32, the end plate 31 or the band 32 is considered in consideration of this load. The intensity of can be set.

上述したように、エンドプレート３１やバンド３２の強度を設定するときには、弁１２および電流遮断機構の少なくとも一方に起因した荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を考慮する必要がある。ここで、弁１２および電流遮断機構の作動圧が互いに異なるときには、作動圧が高い側の荷重増加量ΔＦ（ｍａｘ）を考慮すればよい。   As described above, when setting the strength of the end plate 31 and the band 32, it is necessary to consider the load increase amount ΔF (max) caused by at least one of the valve 12 and the current interrupt mechanism. Here, when the operating pressures of the valve 12 and the current interrupt mechanism are different from each other, the load increase amount ΔF (max) on the higher operating pressure may be taken into consideration.

本願発明者は、予め与えられる拘束荷重Ｆの値に応じて、荷重増加量ΔＦが変化することを見出した。図１０には、拘束荷重Ｆおよび荷重増加量ΔＦの関係を示す。図１０において、横軸は、電池ケース１１が初期状態にあるときの拘束面圧、言い換えれば、電池ケース１１の内圧が上昇していないときの拘束面圧を示す。   The inventor of the present application has found that the load increase amount ΔF changes according to the value of the restraining load F given in advance. FIG. 10 shows the relationship between the restraining load F and the load increase amount ΔF. In FIG. 10, the horizontal axis represents the restraining surface pressure when the battery case 11 is in the initial state, in other words, the restraining surface pressure when the internal pressure of the battery case 11 is not increased.

また、図１０において、縦軸は、電池ケース１１の内圧が上昇したときの拘束面圧である。ここでは、弁１２が作動する直前まで電池ケース１１の内圧が上昇したときの拘束面圧を示す。拘束面圧とは、電池ケース１１に加わる拘束荷重Ｆを、拘束荷重Ｆを受ける電池ケース１１の面積で除算した値である。   In FIG. 10, the vertical axis represents the restraining surface pressure when the internal pressure of the battery case 11 is increased. Here, the constraining surface pressure when the internal pressure of the battery case 11 increases until immediately before the valve 12 operates is shown. The restraining surface pressure is a value obtained by dividing the restraining load F applied to the battery case 11 by the area of the battery case 11 receiving the restraining load F.

上述したように、電池スタック１を組み立てるときには、組み付け誤差などによって、拘束荷重Ｆにバラツキが発生する。図１０において、拘束面圧の許容範囲Ｆrangeは、電池スタック１を組み立てたときに、製品として許容される拘束面圧の範囲を示し、拘束面圧が許容範囲Ｆrangeから外れた電池スタック１は、不良品として除外される。ここで、Ｆａ（ｍａｘ）は、許容範囲Ｒrangeの上限値であり、Ｆａ（ｍｉｎ）は、許容範囲Ｆrangeの下限値である。   As described above, when the battery stack 1 is assembled, the restraint load F varies due to an assembly error or the like. In FIG. 10, the allowable range Frange of the constraining surface pressure indicates the range of the constraining surface pressure allowed as a product when the battery stack 1 is assembled. The battery stack 1 whose constraining surface pressure is out of the allowable range Frange is: Excluded as defective. Here, Fa (max) is an upper limit value of the allowable range Rrange, and Fa (min) is a lower limit value of the allowable range Frange.

拘束面圧の許容範囲Ｆrangeは、電池スタック１の組み立て時に予め与えられる拘束荷重Ｆのバラツキに基づいて決定され、実験などによって予め特定しておくことができる。ここで、拘束面圧の許容範囲Ｆrangeは、電池スタック１を組み立てた直後の拘束面圧ではなく、電池スタック１を使用し始めるときの拘束面圧を基準として設定することができる。電池スタック１の拘束面圧は、電池スタック１を組み立てた直後から低下することがあるため、許容範囲Ｆrangeを設定するときには、電池スタック１を使用し始めるときの拘束面圧を考慮することが好ましい。例えば、電池スタック１を車両に搭載するときには、車両に搭載された直後の電池スタック１の拘束面圧を基準として、許容範囲Ｆrangeを設定することができる。   The allowable range Frange of the constraining surface pressure is determined based on the variation of the constraining load F given in advance when the battery stack 1 is assembled, and can be specified in advance through experiments or the like. Here, the allowable range Frange of the constraining surface pressure can be set based on the constraining surface pressure when starting to use the battery stack 1, not the constraining surface pressure immediately after the battery stack 1 is assembled. Since the restraining surface pressure of the battery stack 1 may decrease immediately after the battery stack 1 is assembled, it is preferable to consider the restraining surface pressure when starting to use the battery stack 1 when setting the allowable range Frange. . For example, when the battery stack 1 is mounted on a vehicle, the allowable range Frange can be set based on the restraining surface pressure of the battery stack 1 immediately after being mounted on the vehicle.

初期状態にある電池スタック１の拘束面圧を異ならせた状態において、弁１２が作動する直前における拘束面圧をそれぞれ測定した。この測定結果を、図１０の実線Ｌ１に示す。図１０において、実線Ｌ１および点線Ｌ２の差が、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量（荷重増加量に相当する）ΔＦとなる。また、図１０において、点線Ｌ２よりも下側の領域は、初期状態にある電池スタック１の拘束面圧に相当する。   In a state where the restraining surface pressure of the battery stack 1 in the initial state was varied, the restraining surface pressure immediately before the valve 12 was operated was measured. The measurement result is shown by a solid line L1 in FIG. In FIG. 10, the difference between the solid line L1 and the dotted line L2 is an increase amount (corresponding to an increase in load) ΔF of the constraining surface pressure accompanying an increase in the internal pressure of the battery case 11. Further, in FIG. 10, the region below the dotted line L2 corresponds to the restraining surface pressure of the battery stack 1 in the initial state.

実線Ｌ１上に位置するプロットは、図１１に示す実験結果から求めた。図１１において、縦軸は、電池スタック１の拘束面圧を示し、横軸は、電池ケース１１の内圧を示す。図１１に示す結果が得られた実験では、電池スタック１が初期状態にあるときの拘束面圧として、互いに異なる５つの値を設定した。各拘束面圧に設定された電池スタック１において、電池ケース１１の内圧を上昇させながら、電池スタック１の拘束面圧を測定した。単電池１０および拘束板４０の間や、単電池１０およびエンドプレート３１の間に荷重センサを配置し、荷重センサの検出結果から拘束面圧を測定することができる。   The plot located on the solid line L1 was obtained from the experimental results shown in FIG. In FIG. 11, the vertical axis indicates the restraining surface pressure of the battery stack 1, and the horizontal axis indicates the internal pressure of the battery case 11. In the experiment in which the results shown in FIG. 11 were obtained, five different values were set as the restraining surface pressure when the battery stack 1 was in the initial state. In the battery stack 1 set to each restraint surface pressure, the restraint surface pressure of the battery stack 1 was measured while increasing the internal pressure of the battery case 11. A load sensor can be arranged between the unit cell 10 and the restraint plate 40, or between the unit cell 10 and the end plate 31, and the restraint surface pressure can be measured from the detection result of the load sensor.

図１１から分かるように、初期状態の拘束面圧が高いほど、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量が小さくなる。言い換えれば、初期状態の拘束面圧が低いほど、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量が大きくなる。図１１において、弁１２の作動圧（上限値）に対応した拘束面圧（黒丸で示す拘束面圧）は、図１０に示す実線Ｌ１上に位置するプロットとなる。   As can be seen from FIG. 11, the higher the restraining surface pressure in the initial state, the smaller the amount of increase in the restraining surface pressure accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11. In other words, the lower the restraining surface pressure in the initial state, the greater the amount of increase in the restraining surface pressure that accompanies the increase in the internal pressure of the battery case 11. In FIG. 11, the constraining surface pressure (restraining surface pressure indicated by black circles) corresponding to the operating pressure (upper limit value) of the valve 12 is a plot located on the solid line L1 shown in FIG.

図１０に示すように、初期状態にある電池スタック１の拘束面圧がＦａ（ｍｉｎ）であるとき、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量（最大値）は、ΔＦ１であった。このとき、エンドプレート３１およびバンド３２には、拘束面圧Ｆａ（ｍｉｎ）に面圧上昇量ΔＦ１を加算した面圧Ｆｂ（ｍｉｎ）に相当する荷重が作用することになる。   As shown in FIG. 10, when the constraining surface pressure of the battery stack 1 in the initial state is Fa (min), the increase amount (maximum value) of the constraining surface pressure accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11 is ΔF1. It was. At this time, the end plate 31 and the band 32 are subjected to a load corresponding to a surface pressure Fb (min) obtained by adding the surface pressure increase ΔF1 to the constraining surface pressure Fa (min).

図１０から分かるように、初期状態にある電池スタック１の拘束面圧が上昇するにつれて、拘束面圧の上昇量ΔＲ（実線Ｌ１および点線Ｌ２の間隔に相当する）が低下している。また、初期状態にある電池スタック１の拘束面圧がＦａ（ｍａｘ）であるとき、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量は、ΔＦ２であった。このとき、エンドプレート３１およびバンド３２には、拘束面圧Ｆａ（ｍａｘ）に面圧上昇量ΔＦ２を加算した面圧Ｆｂ（ｍａｘ）に相当する荷重が作用することになる。   As can be seen from FIG. 10, as the restraining surface pressure of the battery stack 1 in the initial state increases, the restraining surface pressure increase amount ΔR (corresponding to the interval between the solid line L1 and the dotted line L2) decreases. When the restraining surface pressure of the battery stack 1 in the initial state is Fa (max), the amount of increase in the restraining surface pressure accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11 was ΔF2. At this time, the end plate 31 and the band 32 are subjected to a load corresponding to the surface pressure Fb (max) obtained by adding the surface pressure increase amount ΔF2 to the constrained surface pressure Fa (max).

拘束面圧Ｆａ（ｍａｘ）に面圧上昇量ΔＦ２を加算した拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）は、拘束面圧Ｆａ（ｍｉｎ）に面圧上昇量ΔＦ１を加算した拘束面圧Ｆｂ（ｍｉｎ）よりも大きくなっている。一方、面圧上昇量ΔＦ２は、面圧上昇量ΔＦ１よりも小さくなっている。   The restraining surface pressure Fb (max) obtained by adding the surface pressure increase amount ΔF2 to the restraining surface pressure Fa (max) is greater than the restraining surface pressure Fb (min) obtained by adding the surface pressure increase amount ΔF1 to the restraining surface pressure Fa (min). It is getting bigger. On the other hand, the surface pressure increase amount ΔF2 is smaller than the surface pressure increase amount ΔF1.

実線Ｌ１に示す拘束面圧の挙動を示すとき、エンドプレート３１およびバンド３２に作用する拘束荷重の最大値は、拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）に相当する拘束荷重となる。したがって、拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）を基準として、エンドプレート３１およびバンド３２の強度を設定すれば良いことになる。   When the behavior of the restraint surface pressure indicated by the solid line L1 is shown, the maximum value of the restraint load acting on the end plate 31 and the band 32 is a restraint load corresponding to the restraint surface pressure Fb (max). Therefore, the strength of the end plate 31 and the band 32 may be set based on the constraining surface pressure Fb (max).

電池ケース１１の内圧上昇の最大値は、弁１２（又は電流遮断器）の作動圧（最大値）となり、この作動圧（最大値）は、特定の値となるため、内圧上昇に伴う面圧上昇量を固定値ΔＦ＿ｆｉｘとして考えることができる。この場合には、点線Ｌ２上の拘束面圧に面圧上昇量ΔＦ＿ｆｉｘを加算した拘束面圧（点線Ｌ３）に基づいて、エンドプレート３１およびバンド３２の強度を設定することができる。なお、点線Ｌ３は、点線Ｌ２と平行である。   The maximum value of the internal pressure increase in the battery case 11 is the operating pressure (maximum value) of the valve 12 (or current breaker), and this operating pressure (maximum value) is a specific value. The amount of increase can be considered as a fixed value ΔF_fix. In this case, the strength of the end plate 31 and the band 32 can be set based on the constraining surface pressure (dotted line L3) obtained by adding the surface pressure increase amount ΔF_fix to the constraining surface pressure on the dotted line L2. The dotted line L3 is parallel to the dotted line L2.

面圧上昇量ΔＦ＿ｆｉｘは、弁１２（又は電流遮断機構）の作動圧（上限値）に対応した電池ケース１１の内圧上昇量（上限値）と、拘束荷重を受ける電池ケース１１の面積とから算出することができる。電池ケース１１の内圧上昇量（上限値）は、弁１２などの作動圧（上限値）から特定することができる。また、電池ケース１１は、Ｘ方向において拘束板４０と対向する面のすべてで拘束荷重を受けることになるため、この点に基づいて、拘束荷重を受ける電池ケース１１の面積を算出することができる。したがって、内圧上昇量の上限値（単位：Ｎ／ｍｍ２）に電池ケース１１の面積（単位：ｍｍ２）を乗算すれば、面圧上昇量ΔＦ＿ｆｉｘが得られる。 The surface pressure increase amount ΔF_fix is calculated from the internal pressure increase amount (upper limit value) of the battery case 11 corresponding to the operating pressure (upper limit value) of the valve 12 (or current interruption mechanism) and the area of the battery case 11 that receives the restraining load. can do. The amount of increase in internal pressure (upper limit value) of the battery case 11 can be specified from the operating pressure (upper limit value) of the valve 12 and the like. In addition, since the battery case 11 receives a restraining load on all surfaces facing the restraining plate 40 in the X direction, the area of the battery case 11 that receives the restraining load can be calculated based on this point. . Therefore, the surface pressure increase amount ΔF_fix is obtained by multiplying the upper limit value (unit: N / mm 2 ) of the internal pressure increase amount by the area (unit: mm 2 ) of the battery case 11.

点線Ｌ３に基づいて、エンドプレート３１およびバンド３２に作用する拘束荷重の最大値を求めると、拘束荷重（最大値）は、拘束面圧Ｆａ（ｍａｘ）に面圧上昇量ΔＦ＿ｆｉｘを加算した拘束面圧Ｆｃ（ｍａｘ）に相当する拘束荷重となる。   When the maximum value of the restraint load acting on the end plate 31 and the band 32 is obtained based on the dotted line L3, the restraint load (maximum value) is the restraint surface obtained by adding the surface pressure increase amount ΔF_fix to the restraint surface pressure Fa (max). The restraint load corresponds to the pressure Fc (max).

しかし、上述したように、初期状態における拘束面圧の値に応じて、電池ケース１１の内圧上昇に伴う拘束面圧の上昇量は異なり、初期状態における拘束面圧が高いほど、面圧上昇量が低下することが分かった。すなわち、図１０に示すように、エンドプレート３１およびバンド３２に作用する拘束荷重の最大値としては、拘束面圧Ｆｃ（ｍａｘ）ではなく、拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）を考慮すればよい。拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）は、拘束面圧Ｆｃ（ｍａｘ）よりも低くなるため、拘束面圧が低下する分だけ、エンドプレート３１やバンド３２の強度を低下させることができる。   However, as described above, the amount of increase in the constraining surface pressure due to the increase in the internal pressure of the battery case 11 differs depending on the value of the constraining surface pressure in the initial state. Was found to decrease. That is, as shown in FIG. 10, as the maximum value of the restraining load acting on the end plate 31 and the band 32, the restraining surface pressure Fb (max) may be considered instead of the restraining surface pressure Fc (max). Since the constraining surface pressure Fb (max) is lower than the constraining surface pressure Fc (max), the strength of the end plate 31 and the band 32 can be decreased as much as the constraining surface pressure decreases.

ここで、拘束面圧Ｆｂ（ｍａｘ）は、許容範囲Ｆrangeの上限値Ｆａ（ｍａｘ）と、電池ケース１１の内圧上昇に伴う面圧上昇量ΔＦ（最大値）とを考慮した値であるため、エンドプレート３１やバンド３２の強度を低下させても、単電池１０の拘束状態に悪影響を与えることはない。すなわち、単電池１０に必要な拘束荷重（許容範囲Ｆrange内の拘束荷重）を与えつつ、エンドプレート３１やバンド３２の強度を低下させることができる。   Here, the constraining surface pressure Fb (max) is a value that takes into consideration the upper limit value Fa (max) of the allowable range Frange and the surface pressure increase amount ΔF (maximum value) accompanying the increase in the internal pressure of the battery case 11. Even if the strength of the end plate 31 or the band 32 is reduced, the restraint state of the unit cell 10 is not adversely affected. That is, it is possible to reduce the strength of the end plate 31 and the band 32 while applying a necessary restraint load (constraint load within the allowable range Frange) to the unit cell 10.

エンドプレート３１やバンド３２の強度を低下させれば、エンドプレート３１およびバンド３２を小型化したり、エンドプレート３１およびバンド３２を含む電池スタック１を小型化したりすることができる。当然のことながら、エンドプレート３１などを小型化すれば、軽量化および低コスト化を図ることができる。   If the strength of the end plate 31 and the band 32 is reduced, the end plate 31 and the band 32 can be downsized, and the battery stack 1 including the end plate 31 and the band 32 can be downsized. Naturally, if the end plate 31 or the like is miniaturized, it is possible to reduce the weight and the cost.

また、例えば、電池スタック１を車両に搭載するときには、電池スタック１の小型化によって、電池スタック１の搭載の自由度を向上させることができる。さらに、電池スタック１を小型化できる分だけ、単電池１０の数を増やすこともできる。   For example, when the battery stack 1 is mounted on a vehicle, the degree of freedom of mounting the battery stack 1 can be improved by downsizing the battery stack 1. Furthermore, the number of unit cells 10 can be increased by the amount that can reduce the size of the battery stack 1.

単電池１０の数を増やせば、電池スタック１の入出力電力を増加させたり、電池スタック１の満充電容量を増加させたりすることができる。電池スタック１の入出力電力を増加させれば、電池スタック１が搭載された車両の動力性能を向上させることができる。また、電池スタック１の満充電容量を増加させれば、電池スタック１が搭載された車両の走行距離（電池スタック１の出力によって走行できる距離）を延ばすことができる。   If the number of unit cells 10 is increased, the input / output power of the battery stack 1 can be increased, or the full charge capacity of the battery stack 1 can be increased. If the input / output power of the battery stack 1 is increased, the power performance of the vehicle on which the battery stack 1 is mounted can be improved. Moreover, if the full charge capacity of the battery stack 1 is increased, the travel distance of the vehicle in which the battery stack 1 is mounted (the distance that can be traveled by the output of the battery stack 1) can be extended.

なお、本実施例では、複数の単電池１０に対して拘束荷重を与える構造について説明したが、これに限るものではない。すなわち、１つの単電池１０に拘束荷重を与える構造であっても、本発明を適用することができる。   In addition, although the present Example demonstrated the structure which gives a restraint load with respect to the some cell 10, it is not restricted to this. That is, the present invention can be applied even to a structure that applies a restraining load to one single cell 10.

１：電池スタック、１０：単電池（蓄電素子）、１１：電池ケース、
１１ａ：ケース本体、１１ｂ：蓋、１２：弁、１３：正極端子、１４：負極端子、
１５：発電要素、１５１：正極板、１５１ａ：正極集電板、１５１ｂ：正極活物質層、
１５２：負極板、１５２ａ：負極集電板、１５２ｂ：負極活物質層、
１５３：セパレータ、１６ａ：正極タブ、１６ｂ：負極タブ、
２０：バスバーモジュール、３１：エンドプレート、３２：バンド、３２ａ：固定部、
４０：拘束板、４１：突起部、５０：拘束機 1: battery stack, 10: single battery (storage element), 11: battery case,
11a: case body, 11b: lid, 12: valve, 13: positive terminal, 14: negative terminal,
15: power generation element, 151: positive electrode plate, 151a: positive electrode current collector plate, 151b: positive electrode active material layer,
152: negative electrode plate, 152a: negative electrode current collector plate, 152b: negative electrode active material layer,
153: separator, 16a: positive electrode tab, 16b: negative electrode tab,
20: Busbar module, 31: End plate, 32: Band, 32a: Fixed part,
40: Restraint plate, 41: Projection, 50: Restraint machine

Claims (12)

充放電を行う蓄電素子に拘束荷重を与える拘束機構の強度を設定する方法であって、
前記拘束機構が、下記式（１），（２）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束するとき、
ΔＦ１＋Ｆａ（ｍｉｎ）＜ΔＦ２＋Ｆａ（ｍａｘ） …（１）
ΔＦ１＞ΔＦ２ …（２）
ここで、Ｆａ（ｍｉｎ）は、前記蓄電素子の内圧が上昇する前の初期状態における前記拘束荷重の下限値であり、Ｆａ（ｍａｘ）は、前記初期状態における前記拘束荷重の上限値であり、ΔＦ１は、前記蓄電素子が前記拘束荷重Ｆａ（ｍｉｎ）を受けているときに、前記蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量であり、ΔＦ２は、前記蓄電素子が前記拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）を受けているときに、前記蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量であり、
前記拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に前記荷重増加量ΔＦ２を加算した拘束荷重を基準として、前記拘束機構の強度を設定することを特徴とする強度設定方法。 A method of setting the strength of a restraining mechanism that applies a restraining load to a storage element that performs charging and discharging,
When the restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the following formulas (1) and (2) are satisfied:
ΔF1 + Fa (min) <ΔF2 + Fa (max) (1)
ΔF1> ΔF2 (2)
Here, Fa (min) is a lower limit value of the restraint load in the initial state before the internal pressure of the power storage element increases, and Fa (max) is an upper limit value of the restraint load in the initial state, ΔF1 is an increase amount of the load accompanying an increase in the internal pressure of the power storage element when the power storage element is receiving the restraining load Fa (min), and ΔF2 is a load amount of the restraining load Fa (max) by the power storage element. Is the amount of increase in load accompanying the increase in internal pressure of the electricity storage element,
A strength setting method, wherein the strength of the restraint mechanism is set based on a restraint load obtained by adding the load increase amount ΔF2 to the restraint load Fa (max). 前記蓄電素子は、充放電を行う発電要素と、前記発電要素を収容するケースと、前記ケースに設けられ、前記ケースの内圧が上昇することに応じて、前記ケースの内部で発生したガスを前記ケースの外部に排出させる弁と、を有しており、
前記拘束機構は、前記蓄電素子の内圧が前記弁の作動圧に到達するまで、上記式（１），（２）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束することを特徴とする請求項１に記載の強度設定方法。 The power storage element includes a power generation element that charges and discharges, a case that houses the power generation element, and a gas that is provided in the case and generates gas generated in the case in response to an increase in internal pressure of the case. A valve for discharging to the outside of the case,
The restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the expressions (1) and (2) are satisfied until an internal pressure of the power storage element reaches an operating pressure of the valve. Item 2. The strength setting method according to Item 1. 前記弁の作動圧は、許容される作動圧の範囲の上限値であることを特徴とする請求項２に記載の強度設定方法。   The intensity setting method according to claim 2, wherein the operating pressure of the valve is an upper limit value of an allowable operating pressure range. 前記蓄電素子は、充放電を行う発電要素と、前記発電要素を収容するケースと、前記ケースに収容され、前記ケースの内圧が上昇することに応じて、前記発電要素の電流経路を機械的に遮断する電流遮断機構と、を有しており、
前記拘束機構は、前記蓄電素子の内圧が前記電流遮断機構の作動圧に到達するまで、上記式（１），（２）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束することを特徴とする請求項１に記載の強度設定方法。 The power storage element includes a power generation element that performs charging / discharging, a case that houses the power generation element, and a case that is housed in the case, and mechanically routes a current path of the power generation element in response to an increase in internal pressure of the case. A current interrupting mechanism for interrupting,
The restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the above formulas (1) and (2) are satisfied until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism. The strength setting method according to claim 1. 前記電流遮断機構の作動圧は、許容される作動圧の範囲の上限値であることを特徴とする請求項４に記載の強度設定方法。   The intensity setting method according to claim 4, wherein the operating pressure of the current interrupting mechanism is an upper limit value of an allowable operating pressure range. 複数の前記蓄電素子は、所定方向に並んで配置されており、
前記拘束機構は、前記所定方向において、前記複数の蓄電素子を挟む一対のエンドプレートと、前記所定方向に延び、前記一対のエンドプレートに固定される連結部材と、を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の強度設定方法。 The plurality of power storage elements are arranged side by side in a predetermined direction,
The restraint mechanism includes a pair of end plates that sandwich the plurality of power storage elements in the predetermined direction, and a connecting member that extends in the predetermined direction and is fixed to the pair of end plates. Item 6. The intensity setting method according to any one of Items 1 to 5. 充放電を行う蓄電素子と、
前記蓄電素子に拘束荷重を与える拘束機構と、を有し、
前記拘束機構が、下記式（３），（４）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束するとき、
ΔＦ１＋Ｆａ（ｍｉｎ）＜ΔＦ２＋Ｆａ（ｍａｘ） …（３）
ΔＦ１＞ΔＦ２ …（４）
ここで、Ｆａ（ｍｉｎ）は、前記蓄電素子の内圧が上昇する前の初期状態における前記拘束荷重の下限値であり、Ｆａ（ｍａｘ）は、前記初期状態における前記拘束荷重の上限値であり、ΔＦ１は、前記蓄電素子が前記拘束荷重Ｆａ（ｍｉｎ）を受けているときに、前記蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量であり、ΔＦ２は、前記蓄電素子が前記拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）を受けているときに、前記蓄電素子の内圧上昇に伴う荷重の増加量であり、
前記拘束機構は、前記拘束荷重Ｆａ（ｍａｘ）に前記荷重増加量ΔＦ２を加算した拘束荷重を基準とした強度を有することを特徴とする蓄電装置。 A power storage element for charging and discharging; and
A restraint mechanism for imparting a restraint load to the power storage element,
When the restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the following formulas (3) and (4) are satisfied:
ΔF1 + Fa (min) <ΔF2 + Fa (max) (3)
ΔF1> ΔF2 (4)
Here, Fa (min) is a lower limit value of the restraint load in the initial state before the internal pressure of the power storage element increases, and Fa (max) is an upper limit value of the restraint load in the initial state, ΔF1 is an increase amount of the load accompanying an increase in the internal pressure of the power storage element when the power storage element is receiving the restraining load Fa (min), and ΔF2 is a load amount of the restraining load Fa (max) by the power storage element. Is the amount of increase in load accompanying the increase in internal pressure of the electricity storage element,
The power storage device according to claim 1, wherein the restraint mechanism has a strength based on a restraint load obtained by adding the load increase amount ΔF2 to the restraint load Fa (max). 前記蓄電素子は、充放電を行う発電要素と、前記発電要素を収容するケースと、前記ケースに設けられ、前記ケースの内圧が上昇することに応じて、前記ケースの内部で発生したガスを前記ケースの外部に排出させる弁と、を有しており、
前記拘束機構は、前記蓄電素子の内圧が前記弁の作動圧に到達するまで、上記式（３），（４）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束することを特徴とする請求項７に記載の蓄電装置。 The power storage element includes a power generation element that charges and discharges, a case that houses the power generation element, and a gas that is provided in the case and generates gas generated in the case in response to an increase in internal pressure of the case. A valve for discharging to the outside of the case,
The restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the expressions (3) and (4) are satisfied until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the valve. Item 8. The power storage device according to Item 7. 前記弁の作動圧は、許容される作動圧の範囲の上限値であることを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 8, wherein the operating pressure of the valve is an upper limit value of an allowable operating pressure range. 前記蓄電素子は、充放電を行う発電要素と、前記発電要素を収容するケースと、前記ケースに収容され、前記ケースの内圧が上昇することに応じて、前記発電要素の電流経路を機械的に遮断する電流遮断機構と、を有しており、
前記拘束機構は、前記蓄電素子の内圧が前記電流遮断機構の作動圧に到達するまで、上記式（３），（４）の条件を満たした状態において、前記蓄電素子を拘束することを特徴とする請求項７に記載の蓄電装置。 The power storage element includes a power generation element that performs charging / discharging, a case that houses the power generation element, and a case that is housed in the case, and mechanically routes a current path of the power generation element in response to an increase in internal pressure of the case. A current interrupting mechanism for interrupting,
The restraint mechanism restrains the power storage element in a state where the conditions of the above formulas (3) and (4) are satisfied until the internal pressure of the power storage element reaches the operating pressure of the current interrupt mechanism. The power storage device according to claim 7. 前記電流遮断機構の作動圧は、許容される作動圧の範囲の上限値であることを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 10, wherein the operating pressure of the current interrupt mechanism is an upper limit value of an allowable operating pressure range. 複数の前記蓄電素子は、所定方向に並んで配置されており、
前記拘束機構は、前記所定方向において、前記複数の蓄電素子を挟む一対のエンドプレートと、前記所定方向に延び、前記一対のエンドプレートに固定される連結部材と、を有することを特徴とする請求項７から１１のいずれか１つに記載の蓄電装置。
The plurality of power storage elements are arranged side by side in a predetermined direction,
The restraint mechanism includes a pair of end plates that sandwich the plurality of power storage elements in the predetermined direction, and a connecting member that extends in the predetermined direction and is fixed to the pair of end plates. Item 12. The power storage device according to any one of Items 7 to 11.
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