JP2018125261A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子と蓄電素子を収容する収容体を備える蓄電装置であって、効率よく製造することができる蓄電装置を提供すること。【解決手段】蓄電装置１０は、蓄電素子３００と、蓄電素子３００を収容する収容体１００とを備える。収容体１００は、収容体１００の内部と外部とを隔てる底壁部１０４に形成された開口１３０を塞ぐ扉部１２０を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、蓄電素子と蓄電素子を収容する収容体とを備える蓄電装置に関する。

従来、電力貯蔵用途または電源用途などに使用される蓄電装置であって、蓄電素子と蓄電素子を収容する収容体とを備える蓄電装置が存在する。

例えば、特許文献１には、矩形箱状のケースと、ケースに収容された複数の二次電池セルとを備える二次電池装置が開示されている。この二次電池装置では、ケース内において二次電池セルを収容する収容部の壁部にばね部を設け、ばね部が二次電池セルを押圧することで二次電池セルが位置決めされる。

特開２０１３−１９１４２２号公報

上記従来の二次電池装置のように、箱状のケース（収容体）に１以上の蓄電素子が収容された構造を有する蓄電装置を製造する場合、例えば蓄電素子を把持するチャック装置によって、収容体の開口から収容体の内部に１以上の蓄電素子を挿入する作業が行われる。

この作業の際、蓄電素子をチャック装置で把持したままでは、チャック装置と収容体とが干渉するため、蓄電素子を収容体の内部の底面（床面）に載置することができない。そのため、例えば複数の棒状の支持部材を収容体の底壁部に形成された複数の開口から挿入し、これら複数の支持部材で蓄電素子を支えながら蓄電素子を収容体の床面まで下す作業が行われる。

つまり、収容体の底壁部には開口が形成されており、そのため、例えば安全性の確保の観点から、蓄電素子の底面（収容体の床面側の側面）に絶縁テープ等の絶縁部材を配置する必要がある。このことは、蓄電装置の製造効率の向上を阻害する要因ともなる。また、蓄電装置が備える蓄電素子の数が増加するほど、この問題は顕著となる。

本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、蓄電素子と蓄電素子を収容する収容体を備える蓄電装置であって、効率よく製造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。

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、前記蓄電素子を収容する収容体とを備え、前記収容体は、前記収容体の内部と外部とを隔てる壁部に形成された開口を塞ぐ扉部を有する。

この構成によれば、扉部を介して収容体の外部から内部に支持部材を挿入することができるため、支持部材で蓄電素子を支持しながら、蓄電素子を収容体に収容すること（収容体の床面まで蓄電素子を下すこと）ができる。また、蓄電素子の収容後に、または蓄電素子を収容するとともに扉部を閉じることで、開口は扉部によって塞がれるため、開口またはその近傍における別途の絶縁対策は不要である。

ここで、例えば、蓄電素子の固定のために蓄電素子の底面と収容体の床面とが接着剤で接着される場合がある。この場合、蓄電素子を収容体の床面に直接的に固定するためには、蓄電素子の底面と収容体の床面との間において、開口に対向する領域以外には絶縁テープ等の絶縁部材を介在させないことが好ましい。そのため、上記絶縁対策として絶縁テープ等の絶縁部材を用いる場合、蓄電素子の底面の規定の位置に、精度よく絶縁部材を配置することが要求され、このことはさらに、蓄電装置の製造効率向上の困難化を招く。この点において、本態様に係る蓄電装置では、蓄電素子の底面に絶縁部材を配置する等の絶縁対策は不要である。そのため、接着剤を用いて蓄電素子を収容体の床面に固定する場合であっても、また、蓄電素子の数が増加した場合であっても、蓄電装置の製造を効率よく行うことができる。

このように、本態様に係る蓄電装置は、蓄電素子を収容する収容体を備える蓄電装置であって、効率よく製造することができる蓄電装置である。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記扉部は、前記収容体の内部に向かって開可能である、としてもよい。

この構成によれば、例えば、支持部材の先端で扉部を開けながら支持部材を挿入することができる。また、蓄電素子の収容後に支持部材を収容体から抜き出した場合、例えば蓄電素子から押圧されることで、または、扉部の自重によって、扉部を閉じた状態にさせることができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記開口の大きさは、前記開口と対向する位置にある前記蓄電素子の、前記開口から見た場合の大きさよりも小さい、としてもよい。

この構成によれば、開口が比較的に小さいため、例えば、開口が存在することによる収容体の強度の低下が抑制される。また、この場合であっても、蓄電素子が収容体に収容された後に開口に設けられた扉部を閉じた状態にすることができる。つまり、支持部材の挿入のための開口を簡易な構成で塞ぐことができ、かつ、収容体の所定の強度を確保することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記扉部は、前記収容体における、前記蓄電素子が挿入される収容用開口とは異なる位置に配置されている、としてもよい。

この構成によれば、例えば、収容体に蓄電素子を挿入する作業を邪魔することなく、支持部材によって、蓄電素子を支持することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記扉部は、前記蓄電素子の底面に対向する位置に配置されている、としてもよい。

この構成によれば、例えば、収容体の上方から蓄電素子を収容する場合に、蓄電素子を真下から支持部材で支持することができるため、支持が容易である。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記扉部は、複数の扉部を含む、としてもよい。

この構成によれば、例えば、複数の支持部材を収容体に挿入することができるため、複数の支持部材で蓄電素子を安定的に支持することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記蓄電素子は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を含み、前記複数の扉部のうちの少なくとも２つの扉部は、前記第一方向と直交する第二方向に並んで配置されている、としてもよい。

この構成によれば、例えば、長側面が隣り合うように複数の蓄電素子を並べた場合に、並び方向に直交する方向に少なくとも２つの扉部を配置することで、１以上の蓄電素子の長尺状の底面を、底面の長手方向に並ぶに少なくとも２つの支持部材で支持することができる。つまり、１以上の蓄電素子を安定的に支持することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記収容体はさらに、前記複数の蓄電素子それぞれの、前記第一方向への移動を規制する規制部を有する、としてもよい。

この構成によれば、例えば、複数の蓄電素子を支持部材で支持しながら収容体の床面まで下ろす際に、蓄電素子が倒れやすい方向に規制部があるため、各蓄電素子を床面まで下す作業を安定的に実行することができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記扉部は、前記開口の周縁に設けられた接続部と、前記接続部によって回動自在に支持された板状部とを有する、としてもよい。

この構成によれば、例えば、扉部を、収容体の壁部と一体の構成要素として収容体に備えさせることができる。つまり、部品点数を増加させずに、１以上の扉部を収容体に設けることができる。

また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記板状部の端縁は、前記壁部に係合可能な係合部を有する、としてもよい。

この構成によれば、例えば、板状部の回り止めとして壁部の一部を利用することができるため、板状部が外側に開かないように規制するための複雑な構造または別部材は不要である。

実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電装置を、複数の蓄電素子と収容体とに分離して示す分解斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の斜視図である。 実施の形態に係る収容体の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る扉部及びその周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態に係る扉部の構造を示す拡大断面図である。 実施の形態に係る収容体に複数の蓄電素子を収容する手順を示す第１の図である。 実施の形態に係る収容体に複数の蓄電素子を収容する手順を示す第２の図である。 実施の形態に係る収容体に複数の蓄電素子を収容する手順を示す第３の図である。 実施の形態に係る収容体に複数の蓄電素子を収容する手順を示す第４の図である。 蓄電素子の短手方向に沿って回動する扉部を有する収容体の構成概要を示す部分拡大図である。

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、以下の実施の形態は、本発明についての包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造方法における各工程、各工程の順序などは、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。

また、以下の説明及び図面中において、複数の蓄電素子の並び方向、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、蓄電素子の容器本体と容器蓋部との並び方向、または、上下方向を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軸方向及びＺ軸方向についても同様である。

（実施の形態）
まず、図１及び図２を用いて、本実施の形態における蓄電装置１０の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置１０を、複数の蓄電素子３００と収容体１００とに分離して示す分解斜視図である。

蓄電装置１０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１０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１０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駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。

図１及び図２に示すように、蓄電装置１０は、収容体１００と、収容体１００に収容された複数の蓄電素子３００とを備えている。複数の蓄電素子３００は、例えば、図示しない複数のバスバーによって直列に接続される。なお、複数の蓄電素子３００の電気的な接続の態様に特に限定はない。例えば、蓄電素子３００を２個ずつ並列に接続して４セットの蓄電素子群を構成し、当該４セットの蓄電素子群を直列に接続してもよい。また、蓄電素子３００の個数についても特に限定はなく、蓄電装置１０は、少なくとも１つの蓄電素子３００を備えればよい。

収容体１００は、複数の蓄電素子３００等を収容する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）である。具体的には、収容体１００は、収容体１００の内部と外部とを隔てる壁部として、複数の蓄電素子３００が載置される床面１０２を形成する底壁部１０４と、底壁部１０４の周縁から立設された側壁部１０３とを有する。

収容体１００の素材としては、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樹脂等の絶縁材料により構成されている。

収容体１００の側壁部１０３には、複数の通気口１１０が設けられており、複数の蓄電素子３００のそれぞれは、複数の通気口１１０を介して流入する空気によって冷やされる。また、複数の蓄電素子３００の、側壁部１０３に対向する側面には、例えば、樹脂製の絶縁シート（図示せず）が配置されている。

収容体１００の内部の底面である床面１０２は、複数のリブ（第一規制部１１４）によって区画されている。また、側壁部１０３の内面には、複数の蓄電素子３００それぞれに対応する位置にリブ（第二規制部１１２）が設けられている。具体的には、複数の蓄電素子３００の並び方向（Ｘ軸方向）において、第一規制部１１４と第二規制部１１２とは同じ位置に配置されている。複数の蓄電素子３００のそれぞれは、Ｘ軸方向の側方に位置する第一規制部１１４及び第二規制部１１２によってＸ軸方向の移動が規制される。なお、図２では、Ｙ軸方向マイナス側（手前側）の側壁部１０３に隠れて見えないが、手前側の側壁部１０３の内面にも、収容体１００の内部に向けて突出する複数の第二規制部１１２が設けられている。

また、収容体１００には、複数の蓄電素子３００それぞれに対応する位置に扉部１２０が設けられている。図２では、扉部１２０は閉じられた状態（閉状態）であるが、収容体１００に複数の蓄電素子３００を収容する前の時点では、扉部１２０は開けられた状態（開状態）である。蓄電装置１０の組み立ての手順等については、図４〜図１０を用いて後述する。

蓄電素子３００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３００は、扁平な直方体形状（角型）の形状を有しており、本実施の形態では、８個の蓄電素子３００が、各々の長側面が対向する姿勢で、Ｘ軸方向に配列されている。なお、蓄電素子３００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。また、蓄電素子３００は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。

次に、蓄電素子３００の構成について、詳細に説明する。図３は、実施の形態に係る蓄電素子３００の斜視図である。なお、図３では、蓄電素子３００の容器３１０を透視して、蓄電素子３００の内部が図示されている。

図３に示すように、蓄電素子３００は、容器３１０と、正極端子３２０と、負極端子３３０とを備えている。また、容器３１０の内方には、電極体３４０、正極集電体３５０及び負極集電体３６０が配置されている。なお、容器３１０の内方には、電解液（非水電解質）も封入されているが、図示は省略する。また、上記の構成要素の他、例えば、正極集電体３５０及び負極集電体３６０と容器３１０との間にガスケットが配置されていてもよいし、電極体３４０と容器３１０との間にスペーサが配置されていてもよい。

容器３１０は、容器本体３１１と容器蓋部３１２とを有する。具体的には、容器３１０は、図３におけるＺ軸方向マイナス側に底面部３１５、Ｘ軸方向両側の側面に長側面部３１４、Ｙ軸方向両側の側面に短側面部３１３、及び、Ｚ軸方向プラス側に容器蓋部３１２を有する直方体形状（角型）の容器である。つまり、容器３１０は、底面部３１５と２つの長側面部３１４と２つの短側面部３１３とで、矩形筒状で底を備える容器本体３１１を構成し、容器本体３１１の開口を容器蓋部３１２が閉塞する構成となっている。

具体的には、容器３１０は、電極体３４０等を容器本体３１１の内方に収容後、容器本体３１１と容器蓋部３１２とが溶接等によって接合されることで、内部を密封することができる構造を有している。なお、容器３１０（容器本体３１１及び容器蓋部３１２）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（接合可能）な金属であるのが好ましい。

電極体３４０は、電気を蓄えることができる蓄電要素（発電要素）であり、正極板と負極板とセパレータとを備え、当該正極板、負極板及びセパレータがＸ軸方向に積層されて形成されている。具体的には、電極体３４０は、正極板、負極板及びセパレータが巻回軸（電極体３４０の中心を貫くＹ軸方向の仮想軸）まわりに巻回されて形成された巻回型の電極体であり、正極集電体３５０及び負極集電体３６０と電気的に接続される。

正極板は、アルミニウムやアルミニウム合金などからなる長尺帯状の金属箔である正極基材層の表面に、正極合材層が形成された電極板である。負極板は、銅や銅合金などからなる長尺帯状の金属箔である負極基材層の表面に、負極合材層が形成された電極板である。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートである。なお、正極合材層及び負極合材層に用いられる正極活物質及び負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能な活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータについても、蓄電素子３００の性能を損なうものでなければ適宜公知の材料を使用できる。

より詳細には、電極体３４０は、正極板と負極板とが、セパレータを介して、巻回軸の方向（Ｙ軸方向）に互いにずらして巻回されている。そして、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、合材層が形成されず基材層が露出した部分である合材層非形成部を有している。具体的には、電極体３４０は、巻回軸方向の一端（Ｙ軸方向マイナス側の端部）に、正極板の合材層非形成部が積層された正極側端部３４１を有している。また、同様に、電極体３４０は、巻回軸方向の他端（Ｙ軸方向プラス側の端部）に、負極板の合材層非形成部が積層された負極側端部３４２を有している。

正極集電体３５０は、電極体３４０の正極板と容器３１０の側壁との間に配置され、正極端子３２０と電極体３４０の正極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。また、負極集電体３６０は、電極体３４０の負極板と容器３１０の側壁との間に配置され、負極端子３３０と電極体３４０の負極板とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。具体的には、正極集電体３５０は、電極体３４０の正極側端部３４１に溶接などによって接合され、負極集電体３６０は、電極体３４０の負極側端部３４２に溶接などによって接合されている。なお、正極集電体３５０は、正極板の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、負極集電体３６０は、負極板の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。

正極端子３２０は、正極集電体３５０を介して、電極体３４０の正極板に電気的に接続された電極端子であり、負極端子３３０は、負極集電体３６０を介して、電極体３４０の負極板に電気的に接続された電極端子である。つまり、正極端子３２０及び負極端子３３０は、電極体３４０に蓄えられている電気を蓄電素子３００の外部空間に導出し、また、電極体３４０に電気を蓄えるために蓄電素子３００の内部空間に電気を導入するための金属製の電極端子である。なお、正極端子３２０及び負極端子３３０の材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金などが採用される。

本実施の形態では、それぞれが上記構成を有する８個の蓄電素子３００を１列に並べた状態で、収容体１００の収容用開口１０１から収容体１００の内部に挿入する。これにより、８個の蓄電素子３００のそれぞれは、収容体１００の内部の底面（床面１０２、図２参照）に載置される。つまり、８個の蓄電素子３００は、収容体１００に収容される。この収容作業の際、８個の蓄電素子３００のそれぞれは、一対の支持部材で支持されながら、収容体１００の床面１０２に下ろされる。以下、この収容作業のための構造及び収容作業の手順について、図４〜図９を用いて説明する。

図４は、実施の形態に係る収容体１００の構成を示す斜視図である。なお、図４では、収容体１００の内部構造を明確に図示するために、収容体１００を、ＹＺ平面と平行に切断して図示している。また、図４に示す収容体１００は、複数の蓄電素子３００が収容される前の状態である。

図５は、実施の形態に係る扉部１２０及びその周辺の構造を示す断面図である。具体的には、図５では、図４におけるＶ−Ｖ線を通るＹＺ平面で切断した場合の収容体１００の一部の断面が図示されている。図６は、実施の形態に係る扉部１２０の構造を示す拡大断面図である。

図４〜図６に示すように、収容体１００は、収容体１００の内部と外部とを隔てる壁部（本実施の形態では底壁部１０４）に形成された開口１３０を塞ぐ扉部１２０を有する。

扉部１２０は、板状の部材であり、本実施の形態では、収容体１００の一部として、底壁部１０４と一体に設けられている。つまり、本実施の形態では、底壁部１０４及び扉部１２０等の各部分を有する一体成形品として収容体１００が作製されている。また、本実施の形態において、２つの扉部１２０は、複数の蓄電素子３００の並び方向である第一方向（本実施の形態ではＸ軸方向）と直交する第二方向（本実施の形態ではＹ軸方向）に並んで配置されている。

扉部１２０は、より詳細には、図５及び図６に示すように、開口１３０の周縁に設けられた接続部１２２と、接続部１２２によって回動自在に支持された板状部１２１とを有する。本実施の形態において、接続部１２２は、開口１３０の周縁に形成された肉厚の薄い部分であり、可撓性を有する。そのため、扉部１２０は、蓄電素子３００の収容前の時点において、収容体１００の内部に向かって開可能である。

また、板状部１２１の端縁（本実施の形態では、接続部１２２と反対側の端縁）は、底壁部１０４に係合可能な係合部１２４を有する。さらに、開口１３０の周縁部分における係合部１２４に対応する位置には、被係合部１３４が設けられており、係合部１２４が被係合部１３４に係合することで、扉部１２０の収容体１００の外部に向かう回動が禁止される。

つまり、扉部１２０が開口１３０を塞いだ場合、板状部１２１の端縁が、開口１３０の周縁部分（つまり底壁部１０４）に引っ掛かることで、扉部１２０が、収容体１００の外部に向かって開いた状態となることが防止される。

なお、扉部１２０が開口１３０を「塞ぐ」とは、開口１３０を完全に塞ぐことのみを意味しない。例えば、１辺が数センチの矩形である開口１３０に対して、Ｘ軸方向に数ミリ程度の隙間が空く状態で扉部１２０が開口１３０を塞いでもよい。つまり、蓄電装置１０の通常の使用時において、外部の導電体と蓄電素子３００とが開口１３０を介して接触するような事態が実質的に発生しない程度に、開口１３０の周縁と扉部１２０との間に隙間があってもよい。

本実施の形態において、複数の蓄電素子３００は、上記構成を有する収容体１００に、図７〜図１０に示す手順で収容される。

図７〜図１０は、実施の形態に係る収容体１００に複数の蓄電素子３００を収容する手順を示す第１〜第４の図である。なお、図７では、支持部材８１０と開口１３０等との関係を明確に図示するために、収容体１００を、ＹＺ平面と平行に切断して図示し、かつ、切断面よりも手前（Ｘ軸方向プラス側）の４つの蓄電素子３００の図示は省略されている。また、図８〜図９では、収容体１００は、開口１３０の位置における断面図で示されており、蓄電素子３００については側面図で示されている。

収容体１００に複数の蓄電素子３００を収容する場合、まず、複数の蓄電素子３００のそれぞれは、Ｙ軸方向の両面（短側面部３１３）の上部（図７における部分Ｐ）が、チャック装置に挟持され、収容体１００の収容用開口１０１から収容体１００の内部に挿入される。

このとき、チャック装置の、複数の蓄電素子３００を挟持している部分が収容用開口１０１の周縁と干渉するため、チャック装置のみでは、複数の蓄電素子３００を、収容体１００の床面１０２まで下すことはできない。

そこで、複数の蓄電素子３００を収容体１００の床面１０２まで下す作業には、複数の支持部材８１０を昇降させる機構を有する支持装置８００が用いられる。具体的には、図７に示すように、収容体１００に設けられた複数の開口１３０のそれぞれに支持部材８１０の先端部が挿入され、この状態で複数の蓄電素子３００を待ち受ける。

その後、チャック装置によって上方から降ろされてきた複数の蓄電素子３００のそれぞれは、図８に示すように、一対の支持部材８１０に接触した後に、チャック装置による挟持から解放され、一対の支持部材８１０により支持される。さらに、図９及び図１０に示すように、一対の支持部材８１０が降下することで、当該一対の支持部材８１０に支持された蓄電素子３００は、収容体１００の床面１０２に載置される。このようにして、複数の蓄電素子３００は、収容体１００に収容される。

ここで、本実施の形態において、収容体１００には、各開口１３０を塞ぐことができる扉部１２０が設けられている。また、１つの蓄電素子３００に着目した場合、図８〜図１０に示すように、蓄電素子３００が一対の支持部材８１０に支持されながら下降することで、蓄電素子３００の底面部３１５に対向する位置にある２つの扉部１２０は、蓄電素子３００に押され、これにより下方に向けて回動する。その結果、蓄電素子３００の底面部３１５に対向する位置にある２つの開口１３０のそれぞれは、扉部１２０によって塞がれる。

以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置１０は、蓄電素子３００と、蓄電素子３００を収容する収容体１００とを備える。収容体１００は、収容体１００の内部と外部とを隔てる壁部（本実施の形態では底壁部１０４）に形成された開口１３０を塞ぐ扉部１２０を有する。

この構成によれば、蓄電装置１０の製造時において、開口１３０を介して収容体１００の外部から内部に挿入された支持部材８１０で蓄電素子３００を支持しながら、蓄電素子３００を収容体１００に収容すること（床面１０２まで蓄電素子３００を下すこと）ができる。また、蓄電素子３００の収容後に、または蓄電素子３００を収容するとともに扉部１２０を閉じることで、開口１３０は扉部１２０によって塞がれるため、開口１３０またはその近傍における別途の絶縁対策は不要である。具体的には、例えば蓄電素子３００の底面部３１５に絶縁テープを貼付する等の作業は不要である。

また、上記構成は、以下の点でも有利である。例えば、蓄電素子３００の固定のために蓄電素子３００の底面部３１５と収容体１００の床面１０２とを接着剤で接着する場合を想定する。この場合、蓄電素子３００を床面１０２に直接的に固定するためには、蓄電素子３００の底面部３１５と床面１０２との間において、開口１３０に対向する領域以外には絶縁テープ等の絶縁部材を介在させないことが好ましい。そのため、仮に、上記絶縁対策として、扉部１２０ではなく、絶縁テープ等の絶縁部材を用いる場合、蓄電素子３００の底面部３１５の規定の位置に、精度よく絶縁部材を配置することが要求される。このことはさらに、蓄電装置１０の製造効率向上の困難化を招く。

この点において、本実施の形態に係る蓄電装置１０では、蓄電素子３００の底面部３１５に絶縁部材を配置する等の、開口１３０またはその近傍における絶縁対策は不要である。そのため、接着剤を用いて蓄電素子３００を収容体１００の床面１０２に固定する場合であっても、蓄電装置１０の製造を効率よく行うことができる。また、各々の蓄電素子３００に対する絶縁部材の配置等の作業は不要であるため、蓄電装置１０が備える蓄電素子３００の数が増加した場合であっても、蓄電装置１０の製造を効率よく行うことができる。

このように、本実施の形態に係る蓄電装置１０は、蓄電素子３００を収容する収容体１００を備える蓄電装置１０であって、効率よく製造することができる蓄電装置１０である。

また、本実施の形態において、扉部１２０は、収容体１００の内部に向かって開可能である。この構成によれば、例えば、支持部材８１０の先端で扉部１２０を開けながら（内部に向かって回動させながら）支持部材８１０を収容体１００の内部に挿入することができる。また、蓄電素子３００の収容後に支持部材８１０を収容体１００から抜き出した場合、収容体１００の内部に向かって開いた状態の扉部１２０を、例えば蓄電素子３００から押圧されることで、または、扉部１２０の自重によって、閉じた状態にさせることができる。つまり、蓄電素子３００の収容体１００への収容作業における一連の流れの中で、蓄電素子３００の重量等を利用した扉部１２０の閉動作が自動的に実行される。

なお、本実施の形態では、扉部１２０は、その扉部１２０に対応する蓄電素子３００の収容前の時点において、収容体１００の内部に向かって開可能であり、蓄電素子３００の収容後においては、扉部１２０は開不可であってもよい。また、本実施の形態において、扉部１２０は、収容体１００の内部に向かって開可能であり、かつ、収容体１００の外部に向かって開不可である、ということもできる。

また、本実施の形態において、収容体１００に形成された開口１３０の大きさは、開口１３０と対向する位置にある蓄電素子３００の、当該開口１３０から見た場合の大きさよりも小さい。言い換えると、平面視（Ｚ軸方向から見た場合）における開口１３０の大きさは、平面視における蓄電素子３００の大きさよりも小さい。

より具体的には、開口１３０の大きさは、例えば図７から分かるように、蓄電素子３００が通過できない大きさである。つまり、開口１３０が比較的に小さいため、例えば、開口１３０が存在することによる収容体１００の強度の低下が抑制される。また、この場合であっても、蓄電素子３００が収容体１００に収容された後に開口１３０に設けられた扉部１２０を閉じた状態にすることができる。つまり、支持部材８１０の挿入のための開口１３０を簡易な構成で塞ぐことができ、かつ、収容体１００の所定の強度を確保することができる。

また、本実施の形態において、扉部１２０は、収容体１００における、蓄電素子３００が挿入される収容用開口１０１とは異なる位置に配置されている。

つまり、本実施の形態において、扉部１２０が配置される開口１３０であって、挿入された支持部材８１０を蓄電素子３００と接触可能にする開口１３０は、１以上の蓄電素子３００が挿入される開口（つまり、収容用開口１０１）ではない。この構成によれば、例えば、収容体１００に蓄電素子３００を挿入する作業を邪魔することなく、支持部材８１０によって、蓄電素子３００を支持することができる。

また、本実施の形態において、扉部１２０は、蓄電素子３００の底面（底面部３１５）に対向する位置に配置されている。この構成によれば、収容体１００の上方から蓄電素子３００を収容体１００の内部に収容する際に、蓄電素子３００を真下から支持部材８１０で支持することができるため、支持が容易である。

また、本実施の形態において、収容体１００は、複数の扉部１２０を有している。この構成によれば、例えば、複数の支持部材８１０を収容体１００に挿入することができるため、複数の支持部材８１０で蓄電素子３００を安定的に支持することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１０は、第一方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された複数の蓄電素子３００を備え、複数の扉部１２０のうちの少なくとも２つの扉部１２０は、第一方向と直交する第二方向（Ｙ軸方向）に並んで配置されている。

具体的には、本実施の形態では、複数の蓄電素子３００は、各々の長側面（長側面部３１４）が隣り合うようにＸ軸方向に並べられる。また。並び方向に直交するＹ軸方向に少なくとも２つの扉部１２０が配置される。そのため、１以上の蓄電素子３００の、Ｙ軸方向に長尺状の底面部３１５を、同じくＹ軸方向に並ぶに少なくとも２つの支持部材８１０で支持することができる。つまり、少なくとも２つの支持部材８１０により、１以上の蓄電素子３００を安定的に支持することができる。

また、本実施の形態において、収容体１００は、複数の蓄電素子３００それぞれの、第一方向（Ｘ軸方向）への移動を規制する規制部を有する。具体的には、例えば図４に示すように、蓄電素子３００の長側面部３１４の下部に当接する位置にある第一規制部１１４と、長側面部３１４の上部に当接する位置にある第二規制部１１２とが収容体１００に設けられている。

つまり、複数の蓄電素子３００のそれぞれを支持部材８１０で支持しながら収容体１００の床面１０２まで下ろす際に、蓄電素子３００が倒れやすい方向であるＸ軸方向に規制部が配置されている。そのため、各蓄電素子３００を床面１０２まで下す作業を安定的に実行することができる。

なお、収容体１００に、第一規制部１１４及び第二規制部１１２のうちの少なくとも一方が配置されていなくてもよい。また、例えば、第一規制部１１４及び第二規制部１１２のうちの第一規制部１１４のみが収容体１００に配置されている場合などにおいて、第一規制部１１４の床面１０２からの高さｈは、所定の高さ以上であることが好ましい。

具体的には、図８及び図９から分かるように、蓄電素子３００が収容体１００に収容される際に、蓄電素子３００の底面部３１５の床面１０２からの高さが所定の高さに到達した場合、蓄電素子３００の支持のために蓄電素子３００に直接的に接触する部材が、支持部材８１０から扉部１２０に切り替わる。このとき、例えば、蓄電素子３００が扉部１２０（板状部１２１）の端縁に乗り上げることにより、蓄電素子３００が不安定となる可能性もある。そこで、第一規制部１１４の床面１０２からの高さｈは、当該所定の高さ以上であることが好ましい。これにより、蓄電素子３００の収容作業時における蓄電素子３００の安定性がより確実化される。

また、本実施の形態において、扉部１２０は、例えば図６に示すように、開口１３０の周縁に設けられた接続部１２２と、接続部１２２によって回動自在に支持された板状部１２１とを有している。

具体的には、本実施の形態では、扉部１２０を、収容体１００の壁部（底壁部１０４）と一体の構成要素として収容体１００に備えている。つまり、例えば部品点数を増加させない態様で、１以上の扉部１２０が収容体１００に設けられており、このことも、蓄電装置１０の製造効率の向上に寄与する。

また、本実施の形態において、扉部１２０が有する板状部１２１の端縁は、壁部（底壁部１０４）に係合可能な係合部１２４を有している。つまり、板状部１２１の回り止めとして底壁部１０４の一部が利用されており、このため、板状部１２１が外側に開かないように規制するための複雑な構造または別部材は不要である。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を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。

例えば、上記実施の形態では、開口１３０を塞ぐ扉部１２０は、平面視において、蓄電素子３００の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って回動するとした。つまり、扉部１２０の回動軸は蓄電素子３００の短手方向（Ｘ軸方向）に沿った方向であるとした。しかし、扉部１２０の回動する方向はこれに限定されない。

図１１は、蓄電素子３００の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って回動する扉部２２０を有する収容体１００ａの構成概要を示す部分拡大図である。

例えば図１１に示すように、扉部２２０が、平面視において蓄電素子３００の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って回動するように、収容体１００ａに設けられている場合であっても、上記実施の形態で説明した各種の効果を得ることができる。例えば、蓄電素子３００の収容作業後には、開口１３０は扉部２２０によって塞がれた状態となるため、開口１３０またはその近傍における別途の絶縁対策（絶縁テープの配置等）は不要である。また、支持部材８１０が開口１３０から抜き出された場合に、例えば蓄電素子３００から押圧されることで、または、扉部２２０の自重によって、扉部２２０を閉じた状態にさせることができる。つまり、蓄電素子３００の収容体１００ａへの収容作業の一連の流れの中で、蓄電素子３００の重量等を利用した扉部２２０の閉動作が自動的に実行される。

また、本実施の形態では、扉部１２０及び開口１３０は、収容体１００の底壁部１０４に設けられており、つまり、蓄電素子３００の底面部３１５に対向する位置に存在する。しかし、扉部１２０及び開口１３０は、例えば、側壁部１０３（図２参照）に設けられてもよい。

つまり、蓄電素子３００に対して側方から挿入された支持部材で蓄電素子３００を支持することも可能である。この場合であっても、例えば、開口１３０の上部周縁に接続された扉部１２０を、蓄電素子３００に押圧されることで、または、扉部１２０の自重によって閉じさせることも可能である。また、例えば、扉部１２０を、回動式ではなく、上下方向に移動するスライド式に設けることで、扉部１２０を、蓄電素子３００に押圧されることで、または、扉部１２０の自重によって、閉じさせることも可能である。

例えば、Ｙ軸方向のいずれかの側壁部１０３または第一規制部１１４にＸ軸方向に窪んだ凹部をＺ軸方向に沿って上下に形成しておく。さらに、扉部１２０は底壁部１０４と別体で設けておき、前述した凹部に当接する凸部を形成しておく。この凸部が凹部に嵌合しながら上下方向にスライドすることで扉部１２０を上下方向にスライドさせることができる。この場合、支持部材８１０はその長手方向に延在する側面が、扉部１２０にＺ軸方向から当接する態様で蓄電素子３００を支持することができる。

また、スライド式は上下方向（Ｚ軸方向）だけでなく、Ｙ軸方向にスライド可能な態様を採用することも可能である。例えば、底壁部１０４において、扉部１２０を収容可能な戸袋部（図示しない）を扉部１２０に対するＹ軸方向の位置に設ける。この戸袋部に対して扉部１２０を出退させるように、扉部１２０をＹ軸方向にスライド移動させることで、扉部１２０が開口１３０を露出させたり塞いだりすることも可能である。この場合、扉部１２０が戸袋部側にスライド移動している状態、つまり、開口１３０が外部に露出している状態において、支持部材８１０はその先端が蓄電素子３００の底面部３１５にＺ軸方向から当接する態様で蓄電素子３００を支持することができる。そして、蓄電素子３００が床面１０２（底壁部１０４）に当接して収容体１００の内部に完全に収まった時点で、扉部１２０が戸袋部側からスライド移動して、開口１３０を扉部１２０によって塞ぐことができる。なお、本例における戸袋部は、扉部１２０の全体を収納する態様であっても構わないし、Ｘ軸方向の一方と他方とに配置された一対のレール状の部位を有する戸袋部が、扉部１２０を支持する態様でも構わない。さらに、扉部１２０を開閉する目的で、作業者の指または操作装置の先端等を引っかけるための突起または溝等を扉部１２０に設けても構わない。

また、本実施の形態では、収容体１００は、開口１３０と、開口１３０を塞ぐ扉部１２０とを１対１で備えている。しかし、例えば１つの支持部材８１０が挿入される１つの開口が、観音開き式の２つの扉部で塞がれるように構成されていてもよい。また、２以上の支持部材８１０が挿入される１つの開口が、１つの扉部で塞がれるように構成されていてもよい。つまり、開口と、当該開口を塞ぐための扉部とは１対多で対応していてもよい。また、開口と、当該開口に挿入される支持部材とは、１対多で対応していてもよい。いずれの場合であっても、１以上の支持部材８１０を、開口を介して収容体１００に挿入することができ、かつ、当該開口を１以上の扉部で塞ぐことができる。

また、１つの支持部材が挿入される開口が、複数の蓄電素子３００に対応してもよい。例えば、複数の蓄電素子３００の並び方向（Ｘ軸方向）に長尺状の開口を収容体１００の底壁部１０４に設けてもよい。この場合、Ｘ軸方向に長尺状の先端部を有する支持部材（例えば、ＸＺ平面に平行な平板状の支持部材）を当該開口から挿入することで、１つの支持部材で、複数の蓄電素子３００を下方から支持することも可能である。

また、蓄電装置１０が備える複数の蓄電素子３００のそれぞれの形状は角型には限定されない。例えば、円筒状の電池が蓄電素子３００として採用されてもよい。つまり、蓄電素子３００の形状がどのようなものであっても、蓄電素子３００の収容体１００への収容作業に、収容体１００に挿入して使用する支持部材が必要である場合に、上記実施の形態等に係る蓄電装置１０の構造は有用である。

また、蓄電素子３００が有する電極体３４０は、正極板と負極板とセパレータとが縦方向に巻回（図３においてＹ軸方向に平行な巻回軸にて巻回）されて形成された縦巻きの巻回型形状であるとした。しかし、電極体３４０は、正極板と負極板とセパレータとが横方向に巻回（Ｚ軸方向に平行な巻回軸にて巻回）されて形成された横巻きの巻回型形状であってもよいし、平板状極板を積層した積層型形状であってもよい。また、電極体３４０は、長尺帯状の電極板が折り畳まれることで形成されていてもよい。

また、蓄電装置１０は、上記説明された蓄電素子３００、収容体１００及びバスバー以外の構成要素を有してもよい。蓄電装置１０は、例えば、ＣＭＵ（Ｃｅｌｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）等の電気機器を備えてもよい。

また、蓄電装置１０の製造に用いられる支持部材８１０の形状は、例えば、図７に示すような角棒状である必要はない、例えば、支持部材８１０の形状は丸棒状であってよい。また、支持部材８１０の、蓄電素子３００を支持する先端部は例えば曲面を有してもよい。支持部材８１０の先端部が曲面を有することで、例えば、蓄電素子３００の収容作業の途中において、蓄電素子３００に直接的に接触する部材が支持部材８１０から扉部１２０に切り替わる際に、この切り替わりがスムースに行われる。

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。

１０ 蓄電装置
１００、１００ａ 収容体
１０１ 収容用開口
１０２ 床面
１０３ 側壁部
１０４ 底壁部
１１２ 第二規制部
１１４ 第一規制部
１２０、２２０ 扉部
１２１ 板状部
１２２ 接続部
１２４ 係合部
１３０ 開口
３００ 蓄電素子
３１５ 底面部

Claims (10)

1. 蓄電素子と、
   前記蓄電素子を収容する収容体とを備え、
   前記収容体は、前記収容体の内部と外部とを隔てる壁部に形成された開口を塞ぐ扉部を有する、
   蓄電装置。
2. 前記扉部は、前記収容体の内部に向かって開可能である、
   請求項１記載の蓄電装置。
3. 前記開口の大きさは、前記開口と対向する位置にある前記蓄電素子の、前記開口から見た場合の大きさよりも小さい、
   請求項１または２に記載の蓄電装置。
4. 前記扉部は、前記収容体における、前記蓄電素子が挿入される収容用開口とは異なる位置に配置されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 前記扉部は、前記蓄電素子の底面に対向する位置に配置されている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
6. 前記扉部は、複数の扉部を含む、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
7. 前記蓄電素子は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を含み、
   前記複数の扉部のうちの少なくとも２つの扉部は、前記第一方向と直交する第二方向に並んで配置されている、
   請求項６記載の蓄電装置。
8. 前記収容体はさらに、前記複数の蓄電素子それぞれの、前記第一方向への移動を規制する規制部を有する、
   請求項７記載の蓄電装置。
9. 前記扉部は、前記開口の周縁に設けられた接続部と、前記接続部によって回動自在に支持された板状部とを有する、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の蓄電装置。
10. 前記板状部の端縁は、前記壁部に係合可能な係合部を有する、
    請求項９記載の蓄電装置。

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