JP2018055814A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子と、当該蓄電素子に当接して配置されるスペーサとを備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage element and a spacer disposed in contact with the power storage element.
従来、蓄電素子と、当該蓄電素子に当接して配置されるスペーサとを備える蓄電装置が広く知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a power storage device including a power storage element and a spacer disposed in contact with the power storage element is widely known (see, for example, Patent Document 1).
ここで、従来、蓄電素子の製造過程において、蓄電素子の容器の外面に勾配が生じることがあった。そして、このような場合には、蓄電素子がスタックされる際に、蓄電素子がスペーサに均等に圧迫されずに、蓄電素子がスペーサからずれてしまうことがあった。 Here, conventionally, in the manufacturing process of the power storage element, a gradient may occur on the outer surface of the container of the power storage element. In such a case, when the power storage element is stacked, the power storage element may be displaced from the spacer without being uniformly pressed against the spacer.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、蓄電素子がスタックされる際にスペーサからずれてしまうのを抑制することができる蓄電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a power storage device that can suppress the displacement from the spacer when the power storage elements are stacked.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子の第一方向側に、前記蓄電素子と当接して配置される第一スペーサと、前記第一スペーサの前記第一方向側に、前記第一スペーサと当接して配置される第一配置部とを備え、前記第一スペーサは、前記第一方向と交差する第二方向の一端部から他端部まで延びる本体部を有し、前記本体部は、前記蓄電素子及び前記第一配置部との当接部分の前記第一方向における幅が、前記一端部から前記他端部に向かうほど大きくなる。 To achieve the above object, a power storage device according to one embodiment of the present invention includes a power storage element, a first spacer disposed in contact with the power storage element on a first direction side of the power storage element, and the first spacer. A first arrangement portion disposed in contact with the first spacer on the first direction side of the one spacer, the first spacer from the one end portion in the second direction intersecting the first direction to the other A main body portion extending to an end portion, wherein the main body portion has a width in the first direction of a contact portion between the power storage element and the first arrangement portion that increases toward the other end portion from the one end portion. Become.
これによれば、蓄電装置は、蓄電素子及び第一配置部の間に当接して配置される第一スペーサを備えており、第一スペーサの本体部は、蓄電素子及び第一配置部との当接部分の幅が、一端部から他端部に向かうほど大きくなる形状を有している。ここで、蓄電素子は、容器が絞り加工によって製造された等の場合に、容器の外面に勾配が生じることがある。このため、第一スペーサの蓄電素子と当接する部分にも勾配をつけることで、第一スペーサが蓄電素子を均等に圧迫し、蓄電素子がスタックされる際に第一スペーサからずれてしまうのを抑制することができる。 According to this, the power storage device includes the first spacer disposed in contact with the power storage element and the first placement portion, and the main body portion of the first spacer is connected to the power storage element and the first placement portion. The contact portion has a shape in which the width increases from one end to the other end. Here, the storage element may have a gradient on the outer surface of the container when the container is manufactured by drawing or the like. For this reason, by adding a gradient to the portion of the first spacer that contacts the power storage element, the first spacer presses the power storage element evenly, and when the power storage element is stacked, it is displaced from the first spacer. Can be suppressed.
また、前記第一スペーサは、前記蓄電素子及び前記第一配置部の少なくとも一方との間であって、前記本体部の前記他端部側に配置される第一リブをさらに有することにしてもよい。 Further, the first spacer may further include a first rib disposed between at least one of the power storage element and the first arrangement portion and on the other end side of the main body portion. Good.
これによれば、第一スペーサは、幅が大きい本体部の他端部側において、寸法にばらつきが出やすいが、第一スペーサが、本体部の他端部側に第一リブを有することで、当該ばらつきを吸収することができる。これにより、蓄電素子がスタックされる際に第一スペーサからずれてしまうのを、さらに抑制することができる。 According to this, the first spacer is likely to vary in size on the other end side of the main body having a large width, but the first spacer has the first rib on the other end side of the main body. The variation can be absorbed. Thereby, it can further suppress that it shifts from the 1st spacer, when an electrical storage element is stacked.
また、前記第一リブは、前記第一方向における幅が、前記一端部から前記他端部へ向けた方向に向かうほど大きくなることにしてもよい。 Further, the first rib may have a width in the first direction that increases in a direction from the one end to the other end.
これによれば、第一リブの幅が、一端部側から他端部側へ向かうほど大きくなるように、第一リブの幅にも勾配をつけることで、第一スペーサの本体部の他端部側の寸法のばらつきをさらに吸収することができる。 According to this, the other end of the main body portion of the first spacer is formed by giving a gradient to the width of the first rib so that the width of the first rib increases from the one end portion side toward the other end portion side. It is possible to further absorb variations in dimensions on the part side.
また、前記第一スペーサは、前記蓄電素子の前記一端部側の角部と当接する第二リブをさらに有することにしてもよい。 The first spacer may further include a second rib that abuts against a corner portion on the one end side of the power storage element.
これによれば、第一スペーサは、蓄電素子の一端部側の角部と当接する第二リブを有することで、第二リブを、蓄電素子の当該角部に当接させ、蓄電素子が第一スペーサから一端部側に飛び出るのを押え込むことができる。 According to this, the first spacer has the second rib that comes into contact with the corner portion on the one end portion side of the power storage element, so that the second rib is brought into contact with the corner portion of the power storage element, and the power storage element is It is possible to suppress the jumping from one spacer to one end side.
また、前記第一リブは、前記第二リブよりも剛性が高いことにしてもよい。 The first rib may be higher in rigidity than the second rib.
これによれば、蓄電素子の他端部側の端部では、比較的剛性が高い第一リブによって、第一スペーサが蓄電素子をしっかりと押え込んで固定することができる。また、蓄電素子の一端部側の端部では、比較的剛性が低い第二リブによって、蓄電素子の角部にストレスがかかるのを抑制して、当該角部の溶接部等が損傷するのを抑制することができる。 According to this, at the end on the other end side of the electric storage element, the first spacer can firmly hold the electric storage element and fix it by the first rib having relatively high rigidity. In addition, at the end portion on the one end side of the electricity storage element, the second rib having relatively low rigidity suppresses stress from being applied to the corner portion of the electricity storage element, so that the welded portion of the corner portion is damaged. Can be suppressed.
また、前記第二リブは、前記第一方向における幅が、前記一端部から前記他端部へ向けた方向に向かうほど小さくなることにしてもよい。 Further, the second rib may have a width in the first direction that decreases as it goes in the direction from the one end to the other end.
これによれば、第二リブは、一端部側から他端部側へ向けて幅狭になることで、蓄電素子が第一スペーサから一端部側に飛び出るのを押え込みやすい形状となっている。 According to this, the 2nd rib becomes a shape which is easy to hold down that an electrical storage element protrudes from the 1st spacer to the one end part side by narrowing toward the other end part side from the one end part side.
また、さらに、前記蓄電素子の前記第一方向とは反対側に、前記蓄電素子と当接して配置される第二スペーサと、前記第二スペーサの前記第一方向とは反対側に、前記第二スペーサと当接して配置される第二配置部とを備え、前記第二スペーサは、前記第二方向の一端部から他端部まで延びる本体部であって、前記蓄電素子及び前記第二配置部との当接部分の前記第一方向における幅が、当該一端部から当該他端部に向かうほど大きくなる本体部を有することにしてもよい。 Further, a second spacer disposed in contact with the power storage element on a side opposite to the first direction of the power storage element, and a side opposite to the first direction of the second spacer on the first direction. A second arrangement part arranged in contact with the two spacers, wherein the second spacer is a main body part extending from one end part to the other end part in the second direction, and the storage element and the second arrangement part You may decide to have a main-body part from which the width | variety in said 1st direction of the contact part with a part becomes large as it goes to the said other end part from the said one end part.
これによれば、蓄電素子が、一端部から他端部へ向けて幅広になる2つのスペーサ(第一スペーサ及び第二スペーサ)に挟まれることで、蓄電素子がスタックされる際にスペーサからずれてしまうのを、効果的に抑制することができる。 According to this, the storage element is sandwiched between two spacers (first spacer and second spacer) that are widened from one end to the other end, so that the storage element is displaced from the spacer when the storage element is stacked. Can be effectively suppressed.
なお、本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備えるスペーサ(第一スペーサ、第二スペーサ)としても実現することができる。 Note that the present invention can be realized not only as such a power storage device but also as a spacer (first spacer, second spacer) included in the power storage device.
本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子がスタックされる際にスペーサからずれてしまうのを抑制することができる。 According to the power storage device of the present invention, it is possible to suppress deviation from the spacer when the power storage elements are stacked.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements. In each drawing, dimensions and the like are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の並び方向、スペーサの並び方向、挟持部材の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をX軸方向と定義する。また、1つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をY軸方向と定義する。また、蓄電素子の上下方向(容器の蓋を上方に向けて設置した状態での重力の作用する方向)をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(本実施の形態では直交)する方向である。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向やZ軸方向についても同様である。 Further, in the following description and drawings, the storage element alignment direction, the spacer alignment direction, the clamping member alignment direction, the opposing direction of the long side surface of the storage element container, or the thickness direction of the container is the X-axis direction. It is defined as In addition, the direction in which the electrode terminals are arranged in one power storage element or the facing direction of the short side surface of the container of the power storage element is defined as the Y-axis direction. Further, the vertical direction of the electricity storage element (the direction in which gravity acts in a state where the container lid is installed facing upward) is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect (orthogonal in this embodiment). Although the case where the Z-axis direction does not become the vertical direction may be considered depending on the usage mode, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction for convenience of explanation. In the following description, for example, the X axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X axis, and the X axis direction minus side indicates the opposite side to the X axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
さらに、以下において、X軸方向プラス側に向く方向を、第一方向とも呼び、Z軸方向マイナス側に向く方向を、第二方向とも呼ぶ。また、X軸方向マイナス側に向く方向を、第一方向とは反対側の方向とも呼ぶ。 Furthermore, in the following, the direction toward the X axis direction plus side is also referred to as a first direction, and the direction toward the Z axis direction minus side is also referred to as a second direction. Further, the direction toward the minus side in the X-axis direction is also referred to as a direction opposite to the first direction.
(実施の形態)
まず、蓄電装置1の構成について、説明する。図1は、本実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。また、図2は、本実施の形態に係る蓄電装置1を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
(Embodiment)
First, the configuration of the
蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置である。例えば、蓄電装置1は、電力貯蔵用途や電源用途などに使用される電池モジュールである。具体的には、蓄電装置1は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体のエンジン始動用バッテリーとして用いられる。
The
ここで、図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、第一外装体11と第二外装体12とからなる外装体10、及び、外装体10内方に収容される蓄電ユニット20と保持部材30とバスバー41、42等を備えている。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the
外装体10は、蓄電装置1の外装体を構成する矩形状(箱状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体10は、蓄電ユニット20等を内部に収容し、衝撃等から保護する。また、外装体10は、軽量化等の観点から、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)またはABS樹脂等の絶縁性の樹脂材料により構成されている。外装体10は、これにより、蓄電ユニット20等が外部の金属部材などに接触することを回避する。また、外装体10は、外装体10の蓋体を構成する第一外装体11と、外装体10の本体を構成する第二外装体12とを有しており、第一外装体11には、正極外部端子13と負極外部端子14とが設けられている。
The
蓄電ユニット20は、複数の蓄電素子100(本実施の形態では、12個の蓄電素子100)と複数のバスバー200とを有しており、バスバー41、42を介して、第一外装体11に設けられた正極外部端子13と負極外部端子14とに電気的に接続される。また、蓄電ユニット20は、複数の蓄電素子100が縦置きになった状態でX軸方向(第一方向)に配列されて、第二外装体12内に配置される。そして、蓄電ユニット20は、上方から第一外装体11が被せられて、外装体10の内方に収容される。なお、蓄電ユニット20の詳細な構成の説明については、後述する。
The
保持部材30は、バスバー41、42や、その他リレーなどの電装部品、配線類等(図示せず)を保持し、当該バスバー41、42等と他の部材との絶縁、及び、当該バスバー41、42等の位置規制を行うことができる電装品トレーである。保持部材30は、例えば、PC、PP、PE、PPS、PBTまたはABS樹脂等の絶縁性の樹脂材料により形成されている。また、バスバー41、42は、蓄電ユニット20内のバスバー200と、第一外装体11に設けられた正極外部端子13及び負極外部端子14とを電気的に接続する導電性の部材である。バスバー41、42は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で形成されている。
The holding
次に、蓄電ユニット20の構成について、詳細に説明する。図3は、本実施の形態に係る蓄電ユニット20を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
Next, the configuration of the
同図に示すように、蓄電ユニット20は、複数の蓄電素子100と、複数のバスバー200と、複数のスペーサ300と、一対の挟持部材400と、複数の拘束部材500と、バスバーフレーム600と、遮熱プレート700とを備えている。
As shown in the figure, the
蓄電素子100は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子100は、扁平な矩形状を有しており、スペーサ300に隣接して配置されている。つまり、複数の蓄電素子100のそれぞれが、複数のスペーサ300のそれぞれと交互に配置され、X軸方向(第一方向)に並べられている。本実施の形態では、12個の蓄電素子100が11個のスペーサ300と交互に隣接して配置されている。なお、蓄電素子100は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。
The
また、同図に示すように、蓄電素子100は、容器110と、電極端子120(正極端子121及び負極端子122)とを備えている。また、容器110の内方には、電極体(蓄電要素または発電要素とも呼ぶ)及び集電体(正極集電体及び負極集電体)等が配置され、電解液(非水電解質)などが封入されているが、詳細な説明は省略する。
Moreover, as shown in the figure, the
容器110は、金属からなる矩形筒状で底を備える容器本体と、当該容器本体の開口を閉塞する金属製の蓋部とで構成されている。このように、容器110は、同図のZ軸方向プラス側(第二方向の反対側)に蓋部、X軸方向両側(第一方向及びその反対側)の側面に長側面(図4で後述する側面部111及び112)、Y軸方向両側の側面に短側面、Z軸方向マイナス側(第二方向側)に底面を有する直方体形状の容器である。なお、容器110の材質は、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。また、電極端子120(正極端子121及び負極端子122)は、集電体(正極集電体及び負極集電体)を介して、電極体(の正極板及び負極板)に電気的に接続された金属製の電極端子であり、容器110の蓋部に取り付けられている。
The
バスバー200は、蓄電ユニット20内の複数の蓄電素子100が有するそれぞれの電極端子と電気的に接続される導電性の部材である。また、端部に配置されるバスバー200は、上述のバスバー41、42と接続され、これによって、正極外部端子13及び負極外部端子14と電気的に接続される。なお、バスバー200は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等で形成されている。
The
スペーサ300は、蓄電素子100の側方(X軸方向プラス側またはマイナス側)に配置される、当該蓄電素子100と他の部材とを絶縁する板状部材である。例えば、スペーサ300は、PC、PP、PE、PPS、PBTまたはABS樹脂等の絶縁性の樹脂により形成されている。つまり、スペーサ300は、隣り合う2つの蓄電素子100の間に配置され、当該2つの蓄電素子100間を絶縁する。本実施の形態では、12個の蓄電素子100のそれぞれの蓄電素子100の間に、11枚のスペーサ300が配置されている。なお、スペーサ300は、絶縁性を有する部材であればどのような材質で形成されていてもよく、また、全てが同じ材質の部材で形成されていてもよいし、いずれかのスペーサが異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。
The
また、スペーサ300は、蓄電素子100の正面側または背面側の略半分(X軸方向に2つに分けた場合の略半分)を覆うように、形成されている。つまり、スペーサ300の正面側または背面側の両面(X軸方向の両面)には凹部が形成されており、当該凹部に上記の蓄電素子100の略半分が挿入される。このような構成により、蓄電素子100の側方のスペーサ300が、蓄電素子100のほとんどの部分を覆うこととなるので、スペーサ300によって、蓄電素子100と他の導電性部材との間の絶縁性を向上させることができている。なお、スペーサ300についての詳細な説明は、後述する。
In addition, the
挟持部材400及び拘束部材500は、蓄電素子100の電極体の積層方向において、蓄電素子100を外方から圧迫する部材である。つまり、挟持部材400及び拘束部材500は、複数の蓄電素子100を当該積層方向の両側から挟み込むことで、複数の蓄電素子100に含まれるそれぞれの蓄電素子100を両側から圧迫する。なお、蓄電素子100の電極体の積層方向とは、電極体の正極、負極及びセパレータが積層される方向であり、複数の蓄電素子100の並び方向(X軸方向(第一方向))と同じ方向である。つまり、複数の蓄電素子100は、当該積層方向に配列されている。
The clamping
具体的には、挟持部材400は、複数の蓄電素子100のX軸方向両側(第一方向及びその反対側)に配置された平板状部材(エンドプレート)であり、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ300を、当該複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ300の並び方向(X軸方向)の両側から挟み込んで保持する。挟持部材400は、絶縁性及び強度確保の観点等から、内側(蓄電素子100と対向する側)にスペーサ300と同様の絶縁部材を有し、外側に鋼やステンレス等の金属部材を有する2層構造となっている。なお、挟持部材400は、強度の高い1つの絶縁部材で形成されていてもよい。
Specifically, the clamping
拘束部材500は、両端が挟持部材400に取り付けられて、複数の蓄電素子100を拘束する長尺状かつ平板状の部材(拘束バー)である。つまり、拘束部材500は、当該複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ300を跨ぐように配置され、当該複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ300に対してこれらの配列方向(X軸方向)における拘束力を付与する。なお、拘束部材500は、挟持部材400と同様に、例えば、鋼やステンレス等の金属製の部材で形成されているのが好ましいが、金属以外の部材で形成されていてもかまわない。
The restraining
バスバーフレーム600は、バスバー200と他の部材との絶縁、及び、バスバー200の位置規制を行うことができる部材である。バスバーフレーム600は、例えば、PC、PP、PE、PPS、PBTまたはABS樹脂等の絶縁性の樹脂材料により形成されている。また、遮熱プレート700は、蓄電素子100のガス排出弁の排気の流路に配置される断熱性を有する板状の部材である。
The
次に、スペーサ300の構成、及び、蓄電素子100とスペーサ300との位置関係について、詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係るスペーサ300の構成、及び、蓄電素子100とスペーサ300との位置関係を示す断面図である。つまり、同図は、スペーサ300をXZ平面に平行な面で切断し、蓄電素子100とともに、Y軸方向マイナス側から見た図である。なお、同図は、概念図であり、寸法は実際の寸法と必ずしも一致しない。また、図5は、本実施の形態に係るスペーサ300の構成を示す側面図である。つまり、同図は、スペーサ300をX軸方向プラス側から見た図である。
Next, the configuration of the
以下では、3つの蓄電素子100、及び、当該3つの蓄電素子100それぞれの間に配置される2つのスペーサ300を例に、説明する。なお、以下では、図4に示すように、当該3つの蓄電素子100を、蓄電素子100a、第一配置部100b及び第二配置部100cと称し、当該2つのスペーサ300を、第一スペーサ300a及び第二スペーサ300bと称して説明する。
Hereinafter, description will be given by taking three
つまり、第一スペーサ300aは、蓄電素子100aの第一方向側(X軸方向プラス側)に、蓄電素子100aと当接して配置されるスペーサである。また、第一配置部100bは、第一スペーサ300aの第一方向側(X軸方向プラス側)に、第一スペーサ300aと当接して配置される蓄電素子である。また、第二スペーサ300bは、蓄電素子100aの第一方向とは反対側(X軸方向マイナス側)に、蓄電素子100aと当接して配置されるスペーサである。また、第二配置部100cは、第二スペーサ300bの第一方向とは反対側(X軸方向マイナス側)に、第二スペーサ300bと当接して配置される蓄電素子である。
That is, the
まず、第一スペーサ300aの構成について、詳細に説明する。図4及び図5に示すように、第一スペーサ300aは、本体部310と、第一突出部320と、第二突出部330と、第一リブ340と、第二リブ350とを有している。
First, the configuration of the
本体部310は、蓄電素子100aと第一配置部100bとの間に配置される、第一スペーサ300aの本体を構成する部位である。具体的には、本体部310は、第一方向(X軸方向プラス側の方向)と交差する第二方向(Z軸方向マイナス側の方向)の一端部311から他端部312まで延びる矩形状かつ平板状の部位である。なお、一端部311とは、第一スペーサ300aの上端部(Z軸方向プラス側の端部)であり、他端部312とは、第一スペーサ300aの下端部(Z軸方向マイナス側の端部)である。
The
また、本体部310は、蓄電素子100a及び第一配置部100bとの当接部分の第一方向における幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなっている。具体的には、本体部310は、一端部311から他端部312に向けて傾斜した側面部313及び314を有している。側面部313は、本体部310のX軸方向プラス側の側面であり、一端部311から他端部312に向かうほどX軸方向プラス側に傾斜した平面状の部位である。側面部314は、本体部310のX軸方向マイナス側の側面であり、一端部311から他端部312に向かうほどX軸方向マイナス側に傾斜した平面状の部位である。
In the
なお、図4では、側面部313及び314が傾斜していることが分かるように傾斜角度を大きくして図示しているが、側面部313及び314は、例えば、両端部(上端部及び下端部)の第二方向の差10cmに対する第一方向への差が0.05mm〜1mm程度の傾斜面である。
In FIG. 4, the
ここで、蓄電素子100aは、容器110が絞り加工によって製造されており、この絞り加工の際に、容器110を金型から引き抜きやすいように、容器110は、第一方向における幅が、第二方向に向かうほど小さくなっている。つまり、容器110は、第二方向に向けて傾斜した側面部111及び112を有している。側面部111は、容器110のX軸方向プラス側の側面であり、第二方向に向かうほどX軸方向マイナス側に傾斜した平面状の部位である。側面部112は、容器110のX軸方向マイナス側の側面であり、第二方向に向かうほどX軸方向プラス側に傾斜した平面状の部位である。第一配置部100bの容器110及び第二配置部100cの容器110についても、同様である。
Here, in the
また、側面部111及び112は、上述の側面部314及び313と対向して配置され、また、対向する側面部314及び313と略同一の傾斜角度を有している。つまり、蓄電素子100aの容器110の側面部111は、第一スペーサ300aの側面部314に沿った、当該側面部314と略同一の傾斜角度を有する傾斜面である。また、第一配置部100bの容器110の側面部112は、第一スペーサ300aの側面部313に沿った、当該側面部313と略同一の傾斜角度を有する傾斜面である。他の側面部111及び112についても同様である。
Further, the
これにより、蓄電素子100a、100bがスタックされる際に、蓄電素子100aの側面部111は、第一スペーサ300aの側面部314と当接し、第一配置部100bの側面部112は、第一スペーサ300aの側面部313と当接する。つまり、第一スペーサ300aの本体部310は、一端部311から他端部312までに亘る全体が、蓄電素子100a及び第一配置部100bとの当接部分となり、当該当接部分の第一方向における幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなっている。
Thus, when the
第一突出部320は、本体部310の一端部311からX軸方向両側に突出し、かつY軸方向に延びる長尺状の部位であり、蓄電素子100aの容器110及び第一配置部100bの容器110の上方に配置される。なお、第一突出部320は、蓄電素子100a及び第一配置部100bの電極端子120及びガス排出弁とは重ならないように、電極端子120及びガス排出弁が位置する箇所は切り欠かれた形状を有している。
The first projecting
第二突出部330は、本体部310の他端部312からX軸方向両側に突出し、かつY軸方向に延びる長尺状の部位であり、蓄電素子100aの容器110及び第一配置部100bの容器110の下方に配置される。つまり、第二突出部330は、第一突出部320とで、蓄電素子100aの容器110及び第一配置部100bの容器110を上下から挟み込むように配置されている。
The second projecting
第一リブ340は、蓄電素子100a及び第一配置部100bの少なくとも一方との間であって、本体部310の他端部312側に配置されるリブである。本実施の形態では、第一リブ340は、蓄電素子100a及び第一配置部100bの双方との間、つまり、本体部310の両方の側面部313及び314の他端部312側に配置されている。具体的には、第一リブ340は、側面部313及び314の他端部312側から突出し、かつ第二方向に延びる長尺状のリブであり、下端部が第二突出部330に接続されている。また、側面部313及び314のそれぞれにおいて、Y軸方向に略均等な位置に配列して、4つの第一リブ340が配置されている。
The
また、第一リブ340は、第一方向における幅が、一端部311から他端部312へ向けた方向(第二方向)に向かうほど大きくなっている。つまり、第一リブ340は、先端の端面(蓄電素子100aまたは第一配置部100bと接触する端面)が、側面部313及び314よりも急な傾斜角度を有している。なお、この第一リブ340の先端の端面は、例えば、両端部(上端部及び下端部)の第二方向の差1cmに対する第一方向への差が0.01mm〜0.2mm程度の傾斜面である。
The
なお、本実施の形態では、第一リブ340は、X軸方向から見て長尺な矩形状を有しているが、当該形状には限定されず、第二方向に向かうほど幅が大きくなる形状などでもかまわない。また、側面部313及び314のそれぞれに配置されている第一リブ340の数は、4つには限定されず、また、均等な位置に配置されていなくてもかまわない。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、第一リブ340は、XY平面に平行な面で切断した場合の断面形状は矩形状であるが、先端が尖った三角形状や半円形状、半長円形状、半楕円形状など、どのような形状であってもかまわない。また、第一リブ340は、下端部が第二突出部330に接続されていない構成でもかまわない。
Further, in the present embodiment, the
第二リブ350は、本体部310の一端部311側に配置され、蓄電素子100a及び第一配置部100bの一端部311側の角部113と当接するリブである。つまり、X軸方向マイナス側の第二リブ350は、蓄電素子100aの容器110の一端部311側の角部113と当接し、また、X軸方向プラス側の第二リブ350は、第一配置部100bの容器110の一端部311側の角部113と当接する。具体的には、第二リブ350は、側面部313及び314の一端部311側から突出するリブであり、上端部が第一突出部320に接続されている。また、側面部313及び314のそれぞれにおいて、Y軸方向に配列して、2つの第二リブ350が配置されている。
The
また、第二リブ350は、第一方向における幅が、一端部311から他端部312へ向けた方向(第二方向)に向かうほど小さくなっている。つまり、第二リブ350は、Y軸方向から見た場合に、X軸方向に長尺な三角形状を有している。
In addition, the
なお、本実施の形態では、第二リブ350は、X軸方向から見て矩形状を有しているが、当該形状には限定されず、第二方向に向かうほど幅が小さくなる形状などでもかまわない。また、側面部313及び314のそれぞれに配置されている第二リブ350の数は、2つには限定されず、また、配置位置も特に限定されない。また、本実施の形態では、第二リブ350は、XY平面に平行な面で切断した場合の断面形状は矩形状であるが、先端が尖った三角形状など、どのような形状であってもかまわない。また、第二リブ350は、上端部が第一突出部320に接続されていない構成でもかまわない。
In the present embodiment, the
ここで、第一リブ340は、第二リブ350よりも厚み(Y軸方向の幅)が厚い。このため、第一リブ340は、第二リブ350よりも剛性が高い。なお、第一リブ340または第二リブ350の厚みが一定ではない場合には、第一リブ340の厚みの平均値が第二リブ350の厚みの平均値よりも大きい、または、第一リブ340の厚みの最大値が第二リブ350の厚みの最大値よりも大きいなどにより、第一リブ340が第二リブ350よりも剛性が高ければよい。
Here, the
また、本実施の形態では、第一スペーサ300aを構成する本体部310と、第一突出部320と、第二突出部330と、第一リブ340と、第二リブ350とは、同じ材質で形成された一体成形品である。ただし、これには限定されず、第一スペーサ300aを構成するいずれかの部位が異なる材質で形成されていてもよいし、いずれかの部位が別体で形成されていてもよい。
Moreover, in this Embodiment, the main-
以上により、第一スペーサ300aの構成の説明を行ったが、第二スペーサ300bの構成も、第一スペーサ300aの構成と同様である。つまり、第二スペーサ300bは、第一スペーサ300aと同様に、本体部310と、第一突出部320と、第二突出部330と、第一リブ340と、第二リブ350とを有している。また、本体部310は、第二方向の一端部311から他端部312まで延び、また、蓄電素子100a及び第二配置部100cとの当接部分の第一方向における幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなっている。他の部位についても同様である。
Although the configuration of the
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置1によれば、蓄電素子100a及び第一配置部100bの間に当接して配置される第一スペーサ300aを備えており、第一スペーサ300aの本体部310は、蓄電素子100a及び第一配置部100bとの当接部分の幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなる形状を有している。ここで、蓄電素子100aは、容器110が絞り加工によって製造された等の場合に、容器110の外面に勾配が生じることがある。このため、第一スペーサ300aの蓄電素子100aと当接する部分にも勾配をつけることで、第一スペーサ300aが蓄電素子100aを均等に圧迫し、蓄電素子100aがスタックされる際に第一スペーサ300aからずれてしまうのを抑制することができる。
As described above, the
また、第一スペーサ300aは、幅が大きい本体部310の他端部312側において、寸法にばらつきが出やすいが、第一スペーサ300aが、本体部310の他端部312側に第一リブ340を有することで、当該ばらつきを吸収することができる。これにより、蓄電素子100aがスタックされる際に第一スペーサ300aからずれてしまうのを、さらに抑制することができる。
In addition, the
また、第一リブ340の幅が、一端部311側から他端部312側へ向かうほど大きくなるように、第一リブ340の幅にも勾配をつけることで、第一スペーサ300aの本体部310の他端部312側の寸法のばらつきをさらに吸収することができる。
Further, the
また、第一スペーサ300aは、蓄電素子100aの一端部311側の角部113と当接する第二リブ350を有することで、第二リブ350を、蓄電素子100aの角部113に当接させ、蓄電素子100aが第一スペーサ300aから一端部311側に飛び出るのを押え込むことができる。
In addition, the
また、蓄電素子100aの他端部312側の端部では、比較的剛性が高い第一リブ340によって、第一スペーサ300aが蓄電素子100aをしっかりと押え込んで固定することができる。また、蓄電素子100aの一端部311側の端部では、比較的剛性が低い第二リブ350によって、蓄電素子100aの角部113にストレスがかかるのを抑制して、角部113の溶接部(容器本体と蓋部との溶接部分)等が損傷するのを抑制することができる。
Further, at the end on the
また、第二リブ350は、一端部311側から他端部312側へ向けて幅狭になることで、蓄電素子100aが第一スペーサ300aから一端部311側に飛び出るのを押え込みやすい形状となっている。
In addition, the
また、蓄電素子100aが、一端部311から他端部312へ向けて幅広になる2つのスペーサ300(第一スペーサ300a及び第二スペーサ300b)に挟まれることで、蓄電素子100aがスタックされる際にスペーサ300からずれてしまうのを、効果的に抑制することができる。
Further, when the
なお、上記の効果のうち、第一スペーサ300aによって生じる効果は、第二スペーサ300bなど、他のスペーサ300によっても同様に生じる。
Of the above effects, the effects caused by the
(変形例1)
次に、上記実施の形態の変形例1について、説明する。上記実施の形態では、第一スペーサ300aの本体部310は、一端部311から他端部312に向けて傾斜した側面部313及び314を有していることとした。しかし、本変形例では、第一スペーサの本体部は、階段状の側面部を有している。
(Modification 1)
Next,
図6は、本実施の形態の変形例1に係る第一スペーサ300cの本体部310の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the
同図に示すように、第一スペーサ300cの本体部310は、蓄電素子100a側に、階段状の側面部315を有している。つまり、第一スペーサ300cの本体部310は、側面部315に、X軸方向に徐々に広がる段差部315a〜315eを有し、段差部315a〜315eで蓄電素子100aと当接する。また、第一スペーサ300cの本体部310は、第一配置部100b側にも同様の階段状の側面部315を有しており、第一配置部100bと当接する。また、第二スペーサ300bなど、他のスペーサ300についても同様に、階段状の側面部を有している。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、説明は省略する。
As shown in the drawing, the
これにより、本体部310は、一端部311から他端部312までに亘って段差部315a〜315e等に位置する部分が、蓄電素子100a及び第一配置部100bとの当接部分となる。そして、当該当接部分の第一方向における幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなっている。
As a result, in the
以上のように、本実施の形態の変形例1に係る蓄電装置においても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第二スペーサ300bなど、他のスペーサ300についても同様である。
As described above, also in the power storage device according to
(変形例2)
次に、上記実施の形態の変形例2について、説明する。本変形例では、第一スペーサの本体部は、複数の突起が形成された側面部を有している。
(Modification 2)
Next, a second modification of the above embodiment will be described. In this modification, the main body portion of the first spacer has a side surface portion on which a plurality of protrusions are formed.
図7は、本実施の形態の変形例2に係る第一スペーサ300dの本体部310の構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the
同図に示すように、第一スペーサ300dの本体部310は、蓄電素子100a側に、複数の突起が形成された側面部316を有している。つまり、第一スペーサ300dの本体部310は、側面部316に、X軸方向に徐々に広がる突起部316a〜316eを有し、突起部316a〜316eで蓄電素子100aと当接する。また、第一スペーサ300dの本体部310は、第一配置部100b側にも同様の複数の突起が形成された側面部316を有しており、第一配置部100bと当接する。また、第二スペーサ300bなど、他のスペーサ300についても同様に、複数の突起が形成された側面部を有している。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、説明は省略する。
As shown in the figure, the
これにより、本体部310は、一端部311から他端部312までに亘って突起部316a〜316e等に位置する部分が、蓄電素子100a及び第一配置部100bとの当接部分となる。そして、当該当接部分の第一方向における幅が、一端部311から他端部312に向かうほど大きくなっている。
As a result, in the
以上のように、本実施の形態の変形例2に係る蓄電装置においても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第二スペーサ300bなど、他のスペーサ300についても同様である。
As described above, also in the power storage device according to Modification 2 of the present embodiment, the same effects as those in the above embodiment can be obtained. The same applies to
以上、本実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 Although the power storage device according to this embodiment and its modification has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and its modification. In other words, it should be considered that the embodiment and its modification disclosed this time are illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、上記実施の形態及びその変形例では、スペーサ300は、本体部310の両側に第一リブ340を有していることとした。しかし、スペーサ300は、本体部310のいずれか一方の側にしか第一リブ340を有していない構成でもよい。または、スペーサ300は、第一リブ340を有していない構成でもよい。第二リブ350についても同様である。
For example, in the embodiment and the modification thereof, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一リブ340は、第一方向における幅が、一端部311から他端部312へ向けた方向に向かうほど大きくなることとした。しかし、第一リブ340は、第一方向における幅が一定であることにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、第二リブ350は、第一方向における幅が、一端部311から他端部312へ向けた方向に向かうほど小さくなることとした。しかし、第二リブ350は、第一方向における幅が一定であることにしてもよい。
In the above-described embodiment and its modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一リブ340は、第二リブ350と同じ材質かつ第二リブ350よりも厚みが厚いことで、第一リブ340は第二リブ350よりも剛性が高くなっていることとした。しかし、第一リブ340は、厚みが厚いことで第二リブ350よりも剛性が高くなるのであれば、第二リブ350よりも剛性が低い材質を用いてもよい。または、第一リブ340は、第二リブ350と厚みが同じで、第二リブ350よりも剛性が高い材質を用いることもできる。この場合、第一リブ340は、第二リブ350よりも剛性が高くなるのであれば、第二リブ350よりも厚みが薄くなってもよい。
In the above-described embodiment and its modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、第一スペーサ300aはスペーサ300であり、第一配置部100bは蓄電素子100であることとした。しかし、挟持部材400が内側(蓄電素子100と対向する側)の絶縁部材と外側の金属部材とで構成されている場合には、第一スペーサ300aは当該内側の絶縁部材であり、第一配置部100bは当該外側の金属部材であることにしてもよい。または、挟持部材400が1つの絶縁部材で形成されている場合には、第一スペーサ300aは挟持部材400であり、第一配置部100bは第二外装体12の側壁など挟持部材400の側方に配置されている部材であることにしてもよい。第二スペーサ300b及び第二配置部100cについても、同様である。つまり、挟持部材400の内側の絶縁部材または挟持部材400は、スペーサ300と同様の構成の本体部、第一リブ及び第二リブを有していることにしてもよい。
In the above-described embodiment and its modification, the
また、上記実施の形態及びその変形例では、全てのスペーサ300が第一スペーサ300aと同様の形状を有し、全ての蓄電素子100が蓄電素子100aと同様の形状を有していることとした。しかし、一部のスペーサ300が第一スペーサ300aと異なる形状を有し、一部の蓄電素子100が蓄電素子100aと異なる形状を有していてもよい。
Moreover, in the said embodiment and its modification, all the
また、上記実施の形態及びその変形例が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。 In addition, embodiments constructed by arbitrarily combining the constituent elements included in the above-described embodiment and its modifications are also included in the scope of the present invention.
また、本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、当該蓄電装置が備えるスペーサ300(第一スペーサ300a、第二スペーサ300b)としても実現することができる。
In addition, the present invention can be realized not only as such a power storage device but also as the spacer 300 (the
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
100、100a 蓄電素子
100b 第一配置部
100c 第二配置部
113 角部
300 スペーサ
300a、300c、300d 第一スペーサ
300b 第二スペーサ
310 本体部
311 一端部
312 他端部
340 第一リブ
350 第二リブ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記蓄電素子の第一方向側に、前記蓄電素子と当接して配置される第一スペーサと、
前記第一スペーサの前記第一方向側に、前記第一スペーサと当接して配置される第一配置部とを備え、
前記第一スペーサは、前記第一方向と交差する第二方向の一端部から他端部まで延びる本体部を有し、
前記本体部は、前記蓄電素子及び前記第一配置部との当接部分の前記第一方向における幅が、前記一端部から前記他端部に向かうほど大きくなる
蓄電装置。 A storage element;
A first spacer disposed in contact with the power storage element on the first direction side of the power storage element;
A first arrangement part arranged in contact with the first spacer on the first direction side of the first spacer;
The first spacer has a main body extending from one end of the second direction intersecting the first direction to the other end.
The power storage device, wherein the width of the main body portion in the first direction of the contact portion between the power storage element and the first arrangement portion increases from the one end portion toward the other end portion.
請求項1に記載の蓄電装置。 The said 1st spacer is between at least one of the said electrical storage element and said 1st arrangement | positioning part, Comprising: The 1st rib arrange | positioned at the said other end part side of the said main-body part is further provided. Power storage device.
請求項2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 2, wherein the first rib has a width in the first direction that increases in a direction from the one end to the other end.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first spacer further includes a second rib that contacts a corner portion on the one end portion side of the power storage element.
請求項2または3を引用する請求項4に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 4, wherein the first rib has higher rigidity than the second rib.
請求項4または5に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 4 or 5, wherein the second rib has a width in the first direction that decreases in a direction from the one end to the other end.
前記蓄電素子の前記第一方向とは反対側に、前記蓄電素子と当接して配置される第二スペーサと、
前記第二スペーサの前記第一方向とは反対側に、前記第二スペーサと当接して配置される第二配置部とを備え、
前記第二スペーサは、前記第二方向の一端部から他端部まで延びる本体部であって、前記蓄電素子及び前記第二配置部との当接部分の前記第一方向における幅が、当該一端部から当該他端部に向かうほど大きくなる本体部を有する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電装置。 further,
A second spacer disposed in contact with the power storage element on the side opposite to the first direction of the power storage element;
On the opposite side of the second spacer from the first direction, the second spacer is disposed in contact with the second spacer,
The second spacer is a main body portion extending from one end portion to the other end portion in the second direction, and a width in the first direction of a contact portion between the power storage element and the second arrangement portion is the one end. The power storage device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a main body portion that increases from the first portion toward the other end portion.
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