JP2019164968A - 拘束部材および全固体電池アセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本実施形態の全固体電池アセンブリの構成について説明する。図1に、本実施形態の全固体電池アセンブリの斜視図を示す。図2に、同全固体電池アセンブリの分解斜視図を示す。図3に、同全固体電池アセンブリの上面図を示す。
次に、本実施形態の拘束部材の製造方法について簡単に説明する。拘束部材5の製造方法は、打ち抜き工程と、屈曲工程と、を有している。打ち抜き工程においては、ばね鋼製の平板状の鋼板に打ち抜き加工を施すことにより、部材本体6の複数の波状部60、左端部61、右端部62を形成する。並びに、係止部7の3つの貫通孔70を形成する。屈曲工程においては、平板状の鋼板に曲げ加工を施すことにより、部材本体6の左右方向両端から、左右一対の係止部7を立ち上がらせる。このようにして、拘束部材5は製造される。
次に、本実施形態の全固体電池アセンブリの動きについて説明する。以下、電池スタック2に拘束治具3を組み付ける前の状態を「無荷重状態」と、電池スタック2に拘束治具3を組み付けた後の状態であって電池スタック2の完全放電状態を「放電状態」と、電池スタック2に拘束治具3を組み付けた後の状態であって電池スタック2の満充電状態を「充電状態」とする。
次に、本実施形態の拘束部材および全固体電池アセンブリの作用効果について説明する。図4に示すように、本実施形態の拘束部材5および全固体電池アセンブリ1によると、斜行部601aの弾性変形に起因する弾性復元力(荷重Fの反力)を利用して、全固体電池20に拘束力を加えることができる。このため、左右方向(積層方向)に隣り合う部材同士(例えば、図3に示すように、左右方向に隣り合う一対の全固体電池20同士や、任意の全固体電池20を構成する複数の層同士(詳しくは、正極集電体200、正極層201、固体電解質層202、負極層203、負極集電体204のうち、左右方向に隣り合う一対の層同士))の接触を確保することができる。
以上、本発明の拘束部材および全固体電池アセンブリの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
解析モデルとしては、図1〜図5(C)に示す拘束部材5(実施例1〜5)の左半分部分(図5(A)に示すL/2部分)、および従来の拘束部材(比較例)を用いた。比較例は、中実の平板である。サンプル(実施例1〜5、比較例)の材質は、ヤング率205.8GPa、ポアソン比0.3の高張力鋼である。解析ソフトとしては、有限要素解析ソフトウェアであるAbaqus(ダッソー・システムズ社製)を用いた。
θ:傾斜角度、λ:波長、A:振幅、C:カット幅、F:荷重、F1:荷重、F2:荷重、L:長さ、L0:左右方向距離、L1:左右方向長さ、L2:左右方向長さ、P:仮想頂点、R:曲率半径、T:上下方向板厚、W:前後方向幅、WS:短手方向幅、f1:引張荷重、f2:圧縮荷重
Claims (8)
- 全固体電池の積層方向に対して交差する方向に延在する斜行部を備え、
前記斜行部が弾性変形することにより、前記全固体電池に前記積層方向から拘束力を加える拘束部材。 - 前記積層方向に対して直交する方向を面方向として、
前記全固体電池の前記面方向外側に配置され、
複数の前記斜行部を有し前記積層方向に弾性変形する複数のばね部と、
複数の前記ばね部の前記積層方向一端同士を連結する第一端部と、
複数の前記ばね部の前記積層方向他端同士を連結する第二端部と、
を備える請求項1に記載の拘束部材。 - 前記ばね部は、前記積層方向に延在する波状部である請求項2に記載の拘束部材。
- 複数の前記波状部同士は、互いの波形が揃う方向に並置される請求項3に記載の拘束部材。
- 前記波状部は、振幅の両端に配置される一対の頂部と、一対の前記頂部同士を連結し前記斜行部を有する連結部と、を有し、
前記頂部の湾曲内縁は曲線状を呈している請求項3または請求項4に記載の拘束部材。 - 前記波状部は、振幅の両端に配置される一対の頂部と、一対の前記頂部同士を連結し前記斜行部を有する連結部と、を有し、
前記頂部の湾曲外縁は前記積層方向に延在する直線状を呈している請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の拘束部材。 - 一枚の金属板製である請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の拘束部材。
- 全固体電池と、
前記全固体電池の積層方向両側に配置される一対の端板と、一対の前記端板同士を連結する請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の拘束部材と、を有する拘束治具と、
を備える全固体電池アセンブリ。
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