JP2020119808A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a power storage device.
蓄電装置は、収容ケースと、電極体および電解液と、正極端子および負極端子とを備える。電極体および電解液は、収容ケース内に収容されている。電極体には、正極および負極が形成されている。電解液は、収容ケースの底部に貯留している(特許文献2〜4)。 The power storage device includes a housing case, an electrode body and an electrolytic solution, a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. The electrode body and the electrolytic solution are housed in a housing case. A positive electrode and a negative electrode are formed on the electrode body. The electrolytic solution is stored at the bottom of the housing case (Patent Documents 2 to 4).
正極端子および負極端子は、収容ケースの外表面に設けられている。正極端子は、電極体の正極に接続されており、負極端子は、電極体の負極に接続されている。 The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are provided on the outer surface of the housing case. The positive electrode terminal is connected to the positive electrode of the electrode body, and the negative electrode terminal is connected to the negative electrode of the electrode body.
このように構成された蓄電装置は、充放電時に発熱する。そこで、特開2002−319388号公報に記載された蓄電装置においては、正極端子および負極端子に放熱フィンを設けることで、蓄電装置の放熱性の向上が図られている。 The power storage device configured as described above generates heat during charging and discharging. Therefore, in the power storage device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-319388, the radiation performance of the power storage device is improved by providing a radiation fin on the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.
近年、蓄電装置が充放電する電流量の増大が図られており、正極端子および負極端子を流れる電流量が増大している。これに伴い、正極端子および負極端子での発熱量が多く、正極端子および負極端子に設けられた放熱フィンからの放熱量では、正極端子および負極端子を十分に冷却することができない。 In recent years, the amount of current charged and discharged in the power storage device has been increased, and the amount of current flowing through the positive electrode terminal and the negative electrode terminal has increased. Along with this, a large amount of heat is generated at the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and the amount of heat radiation from the heat radiation fins provided at the positive electrode terminal and the negative electrode terminal cannot sufficiently cool the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.
正極端子や負極端子の温度が上昇すると、収容ケース内に配置された電極体の温度も上昇する。この際、電極体のうち正極端子や負極端子に近い部分は、正極端子や負極端子から離れた部分よりも、温度が高くなり易い。 When the temperature of the positive electrode terminal or the negative electrode terminal rises, the temperature of the electrode body arranged in the housing case also rises. At this time, the temperature of the portion of the electrode body close to the positive electrode terminal or the negative electrode terminal is likely to be higher than that of the portion away from the positive electrode terminal or the negative electrode terminal.
このように、電極体内における温度分布に斑が生じると、電極体において、局所的に劣化が進行する部分が生じやすくなる。 As described above, when the temperature distribution in the electrode body is uneven, a portion of the electrode body in which the deterioration locally progresses easily occurs.
本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電極体の温度分布に斑が生じることを抑制することができる蓄電装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a power storage device capable of suppressing unevenness in the temperature distribution of the electrode body.
本開示に係る蓄電装置は、収容ケースと、収容ケース内に収容されると共に、電極を含む電極体と、収容ケース内に収容されると共に、収容ケースの底部に貯留する電解液と、収容ケースの外表面に設けられ、電極に接続された外部端子と、外部端子と、収容ケースの底部とを接続する絶縁性の伝熱部材とを備える。 An electricity storage device according to the present disclosure includes a housing case, an electrode body that is housed in the housing case, includes an electrode, an electrolyte solution that is housed in the housing case, and is stored at the bottom of the housing case, and a housing case. An external terminal that is provided on the outer surface of the housing and that is connected to the electrode; and an insulating heat transfer member that connects the external terminal and the bottom of the housing case.
本開示に係る蓄電装置によれば、電極体の温度分布に斑が生じることを抑制することができる。 According to the power storage device of the present disclosure, it is possible to suppress unevenness in the temperature distribution of the electrode body.
図1から図10を用いて、本実施の形態に係る蓄電装置について説明する。図1から図10に示す構成のうち、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、実施の形態に示す構成において、請求項に記載された構成に対応する構成には、括弧書きで請求項の構成を併記する場合がある。 The power storage device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. Among the configurations shown in FIGS. 1 to 10, the same or substantially the same configurations are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. Note that, in the structure shown in the embodiment, a structure corresponding to a structure described in a claim may be described in parentheses together with a structure in the claim.
図1は、本実施の形態に係る蓄電装置1を示す断面図である。蓄電装置1は、収容ケース2と、電極体3と、電解液4と、接続ユニット5A,5Bと、伝熱部材6,7と、正極端子8と、負極端子9と、絶縁部材10,11と、スペーサ12,13と、絶縁シート14とを備える。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing power storage device 1 according to the present embodiment. The power storage device 1 includes a housing case 2, an electrode body 3, an electrolytic solution 4, connection units 5A and 5B, heat transfer members 6 and 7, a positive electrode terminal 8, a negative electrode terminal 9, and insulating members 10 and 11. And spacers 12 and 13 and an insulating sheet 14.
収容ケース2は、ケース本体15と、蓋16とを含む。ケース本体15および蓋16は、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金などから形成されている。ケース本体15は、上方に開口するように形成されており、蓋16は、ケース本体15の開口部を閉塞するように設けられている。ケース本体15は、扁平状に形成されており、蓄電装置1の厚さ方向TDに薄く形成されている。 The housing case 2 includes a case body 15 and a lid 16. The case body 15 and the lid 16 are made of, for example, aluminum or aluminum alloy. The case body 15 is formed so as to open upward, and the lid 16 is provided so as to close the opening of the case body 15. The case body 15 is formed in a flat shape and is thin in the thickness direction TD of the power storage device 1.
ケース本体15は、底板25と、周壁26とを含む。周壁26は、底板25の外周縁部から上方に向けて延びるように環状に形成されている。そして、周壁26の上辺は環状に延びており、この環状の上辺によってケース本体15の開口部が形成されている。 The case body 15 includes a bottom plate 25 and a peripheral wall 26. The peripheral wall 26 is formed in an annular shape so as to extend upward from the outer peripheral edge portion of the bottom plate 25. The upper side of the peripheral wall 26 extends in a ring shape, and the opening of the case body 15 is formed by the upper side of the ring.
周壁26は、一対の側壁27,28と、図示されていない一対の主壁とを含む。側壁27および側壁28は、蓄電装置1の幅方向Wに配列しており、図示されていない一対の主壁は、厚さ方向TDに配列している。 The peripheral wall 26 includes a pair of side walls 27 and 28 and a pair of main walls (not shown). Side wall 27 and side wall 28 are arranged in width direction W of power storage device 1, and a pair of main walls (not shown) are arranged in thickness direction TD.
正極端子8と、負極端子9とは、蓋16の上面側に設けられている。正極端子8は、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金によって形成されている。正極端子8および負極端子9は、幅方向Wに間隔をあけて配置されている。 The positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 are provided on the upper surface side of the lid 16. The positive electrode terminal 8 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. The positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 are arranged at intervals in the width direction W.
正極端子8と、蓋16との間には、絶縁部材10が配置されており、絶縁部材10は、正極端子8と蓋16との間を絶縁している。同様に、負極端子9と、蓋16との間には、絶縁部材11が配置されており、絶縁部材11は、負極端子9および蓋16の間を絶縁している。 An insulating member 10 is arranged between the positive electrode terminal 8 and the lid 16, and the insulating member 10 insulates between the positive electrode terminal 8 and the lid 16. Similarly, an insulating member 11 is arranged between the negative electrode terminal 9 and the lid 16, and the insulating member 11 insulates between the negative electrode terminal 9 and the lid 16.
電極体3は、複数の正極シート20と、複数のセパレータ21と、複数の負極シート22とを含み、正極シート20および負極シート22の間にセパレータ21が配置されている。この電極体3は、所謂、積層体型の電極体であるが、所謂、巻回型の電極体であってもよい。 The electrode body 3 includes a plurality of positive electrode sheets 20, a plurality of separators 21, and a plurality of negative electrode sheets 22, and the separators 21 are arranged between the positive electrode sheets 20 and the negative electrode sheets 22. The electrode body 3 is a so-called laminated electrode body, but may be a so-called wound electrode body.
正極シート20は、板状に形成された集電体と、この集電体に形成された正極合材層とを含む。正極シート20の集電体は、アルミニウムなどによって形成されている。 The positive electrode sheet 20 includes a plate-shaped current collector and a positive electrode mixture layer formed on the current collector. The collector of the positive electrode sheet 20 is made of aluminum or the like.
正極合材層は、集電体の表裏面の少なくとも一方に形成されており、正極合材層は、正極活物質と、導電材と、バインダなどを含む。正極活物質は、例えばコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトアルミン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウムおよびリン酸鉄リチウムからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。 The positive electrode mixture layer is formed on at least one of the front and back surfaces of the current collector, and the positive electrode mixture layer contains a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and the like. The positive electrode active material may include, for example, at least one selected from the group consisting of lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganate, lithium nickel cobalt aluminate, lithium nickel cobalt manganese oxide, and lithium iron phosphate. ..
なお、正極シート20の集電体には、正極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。セパレータ21は、不織布などのように多孔質膜である。 The current collector of the positive electrode sheet 20 has an uncoated portion where the positive electrode mixture layer is not formed. The separator 21 is a porous film such as a nonwoven fabric.
負極シート22は、板状に形成された集電体と、集電体に形成された負極合材層とを含む。負極シート22の集電体は、たとえば、銅である。負極合材層は、負極活物質と、バインダなどを含む。負極活物質は、たとえば、黒鉛である。 The negative electrode sheet 22 includes a plate-shaped current collector and a negative electrode mixture layer formed on the current collector. The collector of the negative electrode sheet 22 is, for example, copper. The negative electrode mixture layer contains a negative electrode active material, a binder, and the like. The negative electrode active material is, for example, graphite.
なお、負極シート22の集電体には、負極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。 The current collector of the negative electrode sheet 22 has an uncoated portion where the negative electrode mixture layer is not formed.
ここで、電極体3は、正極30および負極31を含む。正極30は、幅方向Wにおいて、電極体3の一端側に形成されており、負極31は、幅方向Wの他端側に形成されている。正極30は、複数の正極シート20の未塗布部が積層されて形成されている。負極31は、複数の負極シート22の未塗布部が積層されて形成されている。 Here, the electrode body 3 includes a positive electrode 30 and a negative electrode 31. The positive electrode 30 is formed on one end side of the electrode body 3 in the width direction W, and the negative electrode 31 is formed on the other end side in the width direction W. The positive electrode 30 is formed by stacking the uncoated portions of the plurality of positive electrode sheets 20. The negative electrode 31 is formed by stacking uncoated portions of a plurality of negative electrode sheets 22.
接続ユニット5A,5Bは、収容ケース2内に収容されている。接続ユニット5Aは、電極体3の正極30と、正極端子8とを電気的に接続している。接続ユニット5Bは、電極体3の負極31と、負極端子9とを電気的に接続している。 The connection units 5A and 5B are housed in the housing case 2. The connection unit 5A electrically connects the positive electrode 30 of the electrode body 3 and the positive electrode terminal 8. The connection unit 5B electrically connects the negative electrode 31 of the electrode body 3 and the negative electrode terminal 9.
接続ユニット5A,5Bは、集電板35A,35Bと、導電性部材36A,36Bとを含む。集電板35Aは正極30に溶接されており、集電板35Bは負極31に溶接されている。導電性部材36Aは、集電板35Aおよび正極端子8を電気的に接続している。導電性部材36Bは、集電板35Bおよび負極31を電気的に接続している。 The connection units 5A and 5B include current collector plates 35A and 35B and conductive members 36A and 36B. The current collector plate 35A is welded to the positive electrode 30, and the current collector plate 35B is welded to the negative electrode 31. The conductive member 36A electrically connects the current collector plate 35A and the positive electrode terminal 8. The conductive member 36B electrically connects the collector plate 35B and the negative electrode 31.
集電板35Aは、上片37Aと、上片37Aから下方に向けて延びる溶接片38Aとを含む。溶接片38Aは、正極30に溶接されており、上下方向に延びるように形成されている。上片37Aは、電極体3よりも上方に位置している。 The current collector plate 35A includes an upper piece 37A and a welding piece 38A extending downward from the upper piece 37A. The welding piece 38A is welded to the positive electrode 30 and is formed so as to extend in the vertical direction. The upper piece 37A is located above the electrode body 3.
スペーサ12は、上片37Aおよび蓋16の間に配置されており、導電性部材36Aは、上片37Aおよび蓋16の間の絶縁性を確保している。 The spacer 12 is arranged between the upper piece 37A and the lid 16, and the conductive member 36A ensures insulation between the upper piece 37A and the lid 16.
導電性部材36Aは、上片37Aの上面から上方に向けて延びるように形成されている。導電性部材36Aは、蓋16に形成された貫通孔を通り、正極端子8に接続されている。 The conductive member 36A is formed so as to extend upward from the upper surface of the upper piece 37A. The conductive member 36A passes through the through hole formed in the lid 16 and is connected to the positive electrode terminal 8.
絶縁部材10およびスペーサ12は、蓋16に形成された貫通孔内に入り込んでおり、絶縁部材10およびスペーサ12は、導電性部材36Aおよび蓋16の絶縁性を確保している。 The insulating member 10 and the spacer 12 are inserted into the through hole formed in the lid 16, and the insulating member 10 and the spacer 12 ensure the insulating properties of the conductive member 36A and the lid 16.
なお、集電板35Bは、集電板35Aと同様に構成されており、集電板35Bは、上片37Bと、溶接片38Bとを含む。そして、スペーサ13は、上片37Bと蓋16との間を絶縁しており、スペーサ13および絶縁部材11は、導電性部材36Bと、蓋16との間を絶縁している。 The collector plate 35B is configured similarly to the collector plate 35A, and the collector plate 35B includes an upper piece 37B and a welding piece 38B. The spacer 13 insulates between the upper piece 37B and the lid 16, and the spacer 13 and the insulating member 11 insulate between the conductive member 36B and the lid 16.
電解液4は、支持塩と、溶媒とを含む。支持塩は、たとえば、LiPF6である。等倍は、ECと、D1MCと、EMCとを含む。なお、「EC」はエチレンカーボネートを示す。「D1MC」はジメチルカーボネートを示す。「EMC」はエチルメチルカーボネートを示す。 The electrolytic solution 4 contains a supporting salt and a solvent. The supporting salt is, for example, LiPF 6 . The same size includes EC, D1MC, and EMC. In addition, "EC" shows ethylene carbonate. "D1MC" indicates dimethyl carbonate. "EMC" indicates ethyl methyl carbonate.
そのため、図1に示す例においては、収容ケース2の底部40は、収容ケース2のうち、電解液4の液面41以下に位置する部分である。 Therefore, in the example shown in FIG. 1, the bottom portion 40 of the housing case 2 is a portion of the housing case 2 located below the liquid surface 41 of the electrolytic solution 4.
伝熱部材6,7は、絶縁性を有し、伝熱性の高い材料によって形成されている。たとえば、伝熱部材6,7は、アルミナ、炭化ケイ素などのセラミックスなどから形成されている。伝熱部材6,7の熱伝導率は、20W/m・k以上であり、体積抵抗率は、106Ω・cmである。 The heat transfer members 6 and 7 are made of a material having an insulating property and a high heat transfer property. For example, the heat transfer members 6 and 7 are made of ceramics such as alumina and silicon carbide. The heat transfer members 6 and 7 have a thermal conductivity of 20 W/m·k or more and a volume resistivity of 10 6 Ω·cm.
伝熱部材6は、正極端子8および底部40を接続するように形成されている。なお、この図1に示す例においては、収容ケース2の底板25に接続されている。 The heat transfer member 6 is formed so as to connect the positive electrode terminal 8 and the bottom portion 40. In the example shown in FIG. 1, it is connected to the bottom plate 25 of the housing case 2.
伝熱部材6は、接続片45と、接続片46と、固定部材47と、係合爪48,49とを含む。接続片45は、板状に形成されており、接続片45の一端は、正極端子8に接続されている。係合爪48は、接続片45の一端側において、接続片45の下面に形成されており、正極端子8の上面に形成された係合溝に嵌まり込んでいる。 The heat transfer member 6 includes a connection piece 45, a connection piece 46, a fixing member 47, and engaging claws 48 and 49. The connection piece 45 is formed in a plate shape, and one end of the connection piece 45 is connected to the positive electrode terminal 8. The engaging claw 48 is formed on the lower surface of the connecting piece 45 on one end side of the connecting piece 45, and is fitted in the engaging groove formed on the upper surface of the positive electrode terminal 8.
接続片45は、蓋16の上方を通り、その後、側壁27側に向けて曲げられている。そして、接続片45は、側壁27から間隔をあけて下方に向けて延びるように形成されている。接続片45の他端は、収容ケース2の高さ方向の略中央に位置している。 The connection piece 45 passes above the lid 16 and is then bent toward the side wall 27. The connecting piece 45 is formed so as to extend downward from the side wall 27 with a space therebetween. The other end of the connection piece 45 is located substantially at the center of the housing case 2 in the height direction.
接続片46の一端は、固定部材47によって、接続片45の下端部側に接続されている。具体的には、接続片46の一端側は、接続片45の他端側よりも側壁27側に位置しており、接続片46の一端側は接続片45の他端側の表面に接触している。 One end of the connection piece 46 is connected to the lower end side of the connection piece 45 by the fixing member 47. Specifically, one end side of the connection piece 46 is located closer to the side wall 27 side than the other end side of the connection piece 45, and one end side of the connection piece 46 contacts the surface of the other end side of the connection piece 45. ing.
接続片46は、側壁27から間隔をあけて下方に向けて延び、その後、底板25側にむけて曲げられている。そして接続片46は、底板25の下面に接触しながら延びるように形成されており、接続片46の他端は、底板25の下面に位置している。係合爪49は、接続片46の他端側において、接続片46の上面に形成されている。係合爪49は、底板25に形成された係合溝に係合している。 The connection piece 46 extends downward from the side wall 27 with a space therebetween, and is then bent toward the bottom plate 25 side. The connecting piece 46 is formed so as to extend in contact with the lower surface of the bottom plate 25, and the other end of the connecting piece 46 is located on the lower surface of the bottom plate 25. The engagement claw 49 is formed on the upper surface of the connection piece 46 on the other end side of the connection piece 46. The engaging claw 49 is engaged with an engaging groove formed in the bottom plate 25.
図2は、蓄電装置1を示す側面図であり、側壁27側から視たときの側面図である。
接続片45の他端(下端)は、接続片46に重なり合うように設けられている。そして、接続片45には、接続片45の下端側において、上下方向に延びるスリット50が形成されている。
FIG. 2 is a side view showing power storage device 1, and is a side view when viewed from side wall 27 side.
The other end (lower end) of the connection piece 45 is provided so as to overlap the connection piece 46. The connecting piece 45 is formed with a slit 50 extending in the vertical direction on the lower end side of the connecting piece 45.
同様に、接続片46には、接続片46の一端側には、ネジ孔が形成されている。そして、スリット50およびネジ孔が幅方向Wに重なり合うように配置されている。 Similarly, the connection piece 46 is formed with a screw hole on one end side of the connection piece 46. The slit 50 and the screw hole are arranged so as to overlap each other in the width direction W.
固定部材47は、たとえば、ネジである。固定部材47は、ヘッド部および軸部を含む。固定部材47のヘッド部は、接続片45に配置されており、固定部材47の軸部は、ネジ孔と螺合している。 The fixing member 47 is, for example, a screw. The fixing member 47 includes a head portion and a shaft portion. The head portion of the fixing member 47 is arranged on the connection piece 45, and the shaft portion of the fixing member 47 is screwed into the screw hole.
これにより、接続片45および接続片46は、互いに接触するように固定されており、接続片45および接続片46は、熱的にも接続されている。 Thereby, the connection piece 45 and the connection piece 46 are fixed so as to contact each other, and the connection piece 45 and the connection piece 46 are also thermally connected.
ここで、収容ケース2は温度変化によって、収容ケース2が上下方向に変形する場合がある。この際、接続片45および接続片46は、相対的に上下方向に離れる方向に移動する。この際、固定部材47の軸部は、スリット50内を相対的に移動することができる。このように、伝熱部材6は、収容ケース2が上下方向に変形することを許容するように形成されている。 Here, the housing case 2 may be deformed in the vertical direction due to a temperature change. At this time, the connection piece 45 and the connection piece 46 relatively move in the vertical direction away from each other. At this time, the shaft portion of the fixing member 47 can relatively move within the slit 50. In this way, the heat transfer member 6 is formed so as to allow the housing case 2 to be deformed in the vertical direction.
図1において、伝熱部材7は、伝熱部材6と同様に形成されている。伝熱部材7は、負極端子9と、収容ケース2の底部40とを接続するように形成されている。伝熱部材7は、接続片55と、接続片56と、固定部材57とを含む。そして、固定部材57は、接続片55の下端部側と、接続片56の上端側とを接続しいる。なお、伝熱部材7においても、収容ケース2が上下方向に変形することを許容するように形成されている。 In FIG. 1, the heat transfer member 7 is formed similarly to the heat transfer member 6. The heat transfer member 7 is formed so as to connect the negative electrode terminal 9 and the bottom portion 40 of the housing case 2. The heat transfer member 7 includes a connection piece 55, a connection piece 56, and a fixing member 57. The fixing member 57 connects the lower end side of the connection piece 55 and the upper end side of the connection piece 56. The heat transfer member 7 is also formed so as to allow the accommodation case 2 to be vertically deformed.
絶縁シート14は、袋状に形成されており、上方に向けて開口するように形成されている。そして、絶縁シート14は、側部32と、側部33と、底部34とを含む。 The insulating sheet 14 is formed in a bag shape, and is formed so as to open upward. The insulating sheet 14 includes the side portion 32, the side portion 33, and the bottom portion 34.
絶縁シート14の側部32は、収容ケース2の側壁27と、電極体3および接続ユニット5Aとの間に配置されている。同様に、絶縁シート14の側部33は、収容ケース2の側壁28と、電極体3および接続ユニット5Bとの間に配置されている。そして、絶縁シート14の底部34は、電極体3と、収容ケース2の底板25との間に配置されている。 The side portion 32 of the insulating sheet 14 is arranged between the side wall 27 of the housing case 2 and the electrode body 3 and the connection unit 5A. Similarly, the side portion 33 of the insulating sheet 14 is arranged between the side wall 28 of the housing case 2 and the electrode body 3 and the connection unit 5B. The bottom portion 34 of the insulating sheet 14 is arranged between the electrode body 3 and the bottom plate 25 of the housing case 2.
これにより、電極体3と、接続ユニット5A,5Bとが、収容ケース2に直接的に接触することが抑制されている。 This suppresses the electrode body 3 and the connection units 5A and 5B from directly contacting the housing case 2.
図3は、蓄電装置1を示す平面図である。正極端子8は、板状に形成されている。正極端子8には、バスバー60が接続されている。バスバー60は、蓄電装置1と、蓄電装置1と隣り合う他の蓄電装置1Aの負極端子とを電気的に接続している。 FIG. 3 is a plan view showing power storage device 1. The positive electrode terminal 8 is formed in a plate shape. A bus bar 60 is connected to the positive electrode terminal 8. Bus bar 60 electrically connects power storage device 1 to a negative electrode terminal of another power storage device 1A adjacent to power storage device 1.
バスバー60が正極端子8に接続されている接続位置は、伝熱部材6が正極端子8に接続されている接続位置から離れている。 The connection position where the bus bar 60 is connected to the positive electrode terminal 8 is separated from the connection position where the heat transfer member 6 is connected to the positive electrode terminal 8.
これにより、たとえば、バスバー60に加えられた振動などが、伝熱部材6に伝達されることを抑制することができる。 Thereby, for example, vibration applied to bus bar 60 can be suppressed from being transmitted to heat transfer member 6.
負極端子9は、板状に形成されており、負極端子9には、バスバー61が接続されている。バスバー61は、負極端子9と、蓄電装置1に対して蓄電装置1Aと反対側に隣り合う蓄電装置の正極端子とを接続している。バスバー61が負極端子9に接続されている接続位置と、伝熱部材7が負極端子9に接続されている接続位置とは、互いに離れている。 The negative electrode terminal 9 is formed in a plate shape, and the bus bar 61 is connected to the negative electrode terminal 9. Bus bar 61 connects negative electrode terminal 9 and a positive electrode terminal of a power storage device adjacent to power storage device 1 on the opposite side to power storage device 1A. The connection position where the bus bar 61 is connected to the negative electrode terminal 9 and the connection position where the heat transfer member 7 is connected to the negative electrode terminal 9 are separated from each other.
上記のように構成された蓄電装置1において、充放電が実施されると、電極体3からの電流の流入出が正極端子8および負極端子9を通して行われる。 In the power storage device 1 configured as described above, when charging/discharging is performed, current flows in and out of the electrode body 3 through the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9.
すなわち、正極端子8および負極端子9に電流が集中しており、正極端子8および負極端子9が発熱する。 That is, the current is concentrated on the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9, and the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 generate heat.
ここで、仮に、伝熱部材6,7が設けられていない場合について、説明する。図4は、蓄電装置1から伝熱部材6,7を取り外した蓄電装置100を示す断面図である。 Here, a case where the heat transfer members 6 and 7 are not provided will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing power storage device 100 with heat transfer members 6 and 7 removed from power storage device 1.
この図4に示すように、伝熱部材6,7が設けられていない場合には、正極端子8および負極端子9の熱は接続ユニット5A,5Bを通して、電極体3に伝達される。 As shown in FIG. 4, when the heat transfer members 6 and 7 are not provided, the heat of the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is transferred to the electrode body 3 through the connection units 5A and 5B.
さらに、伝熱部材6,7の熱は、蓋16に伝達される。蓋16に伝達された熱は、側壁27,28に伝達される。 Further, the heat of the heat transfer members 6 and 7 is transferred to the lid 16. The heat transferred to the lid 16 is transferred to the side walls 27 and 28.
ここで、収容ケース2のうち、液面41よりも上方に位置する部分においては、側壁27,28に伝達された熱は、放射熱や空気を介在して電極体3に伝達される。 Here, in the portion of the housing case 2 located above the liquid surface 41, the heat transferred to the side walls 27, 28 is transferred to the electrode body 3 via radiant heat and air.
その一方で、収容ケース2のうち、液面41よりも下方に位置する部分においては、電解液4によって、正極端子8および負極端子9からの熱が冷却される。そのため、液面41よりも下方においては、正極端子8および負極端子9からの熱は、電極体3に伝達され難い。 On the other hand, in the portion of the housing case 2 located below the liquid level 41, the heat from the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is cooled by the electrolytic solution 4. Therefore, below the liquid level 41, the heat from the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is difficult to be transferred to the electrode body 3.
その結果、伝熱部材6,7が設けられていない蓄電装置においては、充放電がなされた際に、電極体3内の温度分布に斑が生じやすい。ここで、電極体3内のうち、温度が高い部分では、劣化が進行しやすく、電極体3内において局所的に劣化が進行するおそれがある。 As a result, in the power storage device in which the heat transfer members 6 and 7 are not provided, the temperature distribution in the electrode body 3 tends to be uneven when the battery is charged and discharged. Here, in the portion of the electrode body 3 where the temperature is high, the deterioration is likely to proceed, and there is a possibility that the deterioration locally progresses in the electrode body 3.
図4に示すように、電極体3を領域R1〜R9に区分したとする。領域R1は、正極端子8の直下に位置しており、領域R3は、負極端子9の直下に位置している。 As shown in FIG. 4, it is assumed that the electrode body 3 is divided into regions R1 to R9. The region R1 is located directly below the positive electrode terminal 8, and the region R3 is located directly below the negative electrode terminal 9.
そして、蓄電装置100において、一定電流で充放電を繰り返すと、領域R1と領域R3の温度は、略同じ温度となり、領域R1,R3の温度は、領域R1〜R9のうち最も高くなる。 Then, in the power storage device 100, when charging and discharging are repeated with a constant current, the temperatures of the regions R1 and R3 become substantially the same temperature, and the temperatures of the regions R1 and R3 become the highest among the regions R1 to R9.
領域R2は、領域R1,R3に次いで温度が高くなる。領域R5は、領域R2に次いで高くなり、領域R4,R6は、領域R5に次いで高くなる。そして、領域R8は、領域R4,R6に次いで高くなり、領域R7,R9が最も低くなる。このように、蓄電装置100においては、電極体3の温度分布に斑が生じることが分かる。 The region R2 has the second highest temperature after the regions R1 and R3. The region R5 is the next highest after the region R2, and the regions R4 and R6 are the second highest after the region R5. Then, the region R8 becomes the highest next to the regions R4 and R6, and the regions R7 and R9 become the lowest. As described above, in the power storage device 100, it can be seen that the temperature distribution of the electrode body 3 has unevenness.
その一方で、図1において、本実施の形態に係る蓄電装置1においては、正極端子8には、伝熱部材6が接続されており、負極端子9には、伝熱部材7が接続されているため、正極端子8および負極端子9の熱は、伝熱部材6にも伝達される。 On the other hand, in FIG. 1, in power storage device 1 according to the present embodiment, positive electrode terminal 8 is connected to heat transfer member 6, and negative electrode terminal 9 is connected to heat transfer member 7. Therefore, the heat of the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is also transferred to the heat transfer member 6.
伝熱部材6は、収容ケース2の底部40に接続されているため、正極端子8の熱の少なくとも一部は、底部40に伝達される。同様に、伝熱部材7も、底部40に接続されているため、負極端子9の熱の少なくとも一部は、底部40に伝達される。底部40に熱が伝達されると、電解液4によって冷却される。これにより、正極端子8および負極端子9の温度が上昇することを抑制することができる。 Since the heat transfer member 6 is connected to the bottom 40 of the housing case 2, at least a part of the heat of the positive electrode terminal 8 is transferred to the bottom 40. Similarly, since the heat transfer member 7 is also connected to the bottom portion 40, at least part of the heat of the negative electrode terminal 9 is transferred to the bottom portion 40. When the heat is transferred to the bottom portion 40, it is cooled by the electrolytic solution 4. This can prevent the temperatures of the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 from rising.
そして、正極端子8および負極端子9で生じた熱の少なくとも一部が底部40において冷却されるため、正極端子8および負極端子9からの熱が接続ユニット5A,5Bや側壁27,28を通して、電極体3に伝達される熱量を低減することができる。 Since at least a part of the heat generated in the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is cooled in the bottom portion 40, the heat from the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 passes through the connection units 5A, 5B and the side walls 27, 28, and the electrodes The amount of heat transferred to the body 3 can be reduced.
これにより、本実施の形態に係る蓄電装置1においては、充放電によって、正極端子8や負極端子9が発熱したとしても、電極体3内の温度分布に斑が生じることを抑制することができる。 Accordingly, in power storage device 1 according to the present embodiment, even if the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 generate heat due to charge and discharge, it is possible to suppress unevenness in the temperature distribution in electrode body 3. ..
(実施の形態2)
図5などを用いて、実施の形態2に係る蓄電装置1Dについて説明する。図5は、実施の形態2に係る蓄電装置1Dを示す断面図である。
(Embodiment 2)
A power storage device 1D according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing power storage device 1D according to the second embodiment.
蓄電装置1Dは、収容ケース2と、電極体3と、電解液4と、接続ユニット70A,70Bと、伝熱部材71,72と、正極端子8と、負極端子9と、絶縁部材10,11と、スペーサ12,13とを含む。 The power storage device 1D includes a housing case 2, an electrode body 3, an electrolytic solution 4, connection units 70A and 70B, heat transfer members 71 and 72, a positive electrode terminal 8, a negative electrode terminal 9, and insulating members 10 and 11. And spacers 12 and 13.
接続ユニット70Aは、集電板73Aと、導電性部材74Aとを含む。集電板73Aは、溶接片75Aと、上片76Aとを含む。上片76Aは、スペーサ12の下面側に配置されている。溶接片75Aは、上片76Aの負極端子9側の端辺から下方に向けて延びており、電極体3の正極30に溶接されている。 The connection unit 70A includes a current collector plate 73A and a conductive member 74A. The current collecting plate 73A includes a welding piece 75A and an upper piece 76A. The upper piece 76A is arranged on the lower surface side of the spacer 12. The welding piece 75A extends downward from the end side of the upper piece 76A on the negative electrode terminal 9 side, and is welded to the positive electrode 30 of the electrode body 3.
導電性部材74Aは、正極端子8に接続されると共に下方に向けて延びており、導電性部材74Aの下端部側には、ネジ部77Aが形成されている。 The conductive member 74A is connected to the positive electrode terminal 8 and extends downward, and a screw portion 77A is formed on the lower end side of the conductive member 74A.
導電性部材74Aは、集電板73Aの上片76Aに形成された貫通孔に挿入されており、導電性部材74Aの下端部は、上片76Aよりも下方に突出している。 The conductive member 74A is inserted into the through hole formed in the upper piece 76A of the current collector plate 73A, and the lower end portion of the conductive member 74A projects below the upper piece 76A.
伝熱部材71は、上片80および接続片81を含む。上片80は、集電板73Aの上片76Aの下面に配置されている。 The heat transfer member 71 includes an upper piece 80 and a connection piece 81. The upper piece 80 is arranged on the lower surface of the upper piece 76A of the current collector 73A.
伝熱部材71の上片80の上面には、ネジ孔が形成されており、このネジ孔には、導電性部材74Aの下端部に形成されたネジ部77Aが螺着している。これにより、スペーサ12と、接続ユニット70Aの上片76Aとが、接続片81および蓋16の間に固定されている。 A screw hole is formed on the upper surface of the upper piece 80 of the heat transfer member 71, and a screw portion 77A formed on the lower end of the conductive member 74A is screwed into the screw hole. As a result, the spacer 12 and the upper piece 76A of the connection unit 70A are fixed between the connection piece 81 and the lid 16.
伝熱部材71の接続片81は、上片80の下面に接続されている。具体的には、接続片81は、上片80の下面のうち、側壁27側に位置する部分に接続されている。 The connection piece 81 of the heat transfer member 71 is connected to the lower surface of the upper piece 80. Specifically, the connecting piece 81 is connected to a portion of the lower surface of the upper piece 80 located on the side wall 27 side.
接続片81は、絶縁シート14の側部32と、収容ケース2の側壁27との間を通り、下方に延びるように形成されている。そして、接続片81の下端部側において、収容ケース2の側壁27に接触している。 The connecting piece 81 is formed so as to pass between the side portion 32 of the insulating sheet 14 and the side wall 27 of the housing case 2 and extend downward. The lower end of the connecting piece 81 is in contact with the side wall 27 of the housing case 2.
なお、接続片81は、アルミナなどのように、弾性変形可能であって、電気的な抵抗が高い材料によって形成されている。接続片81の下端部は、接続片81の弾性力によって、側壁27に押圧接触している。 The connection piece 81 is made of a material that is elastically deformable and has a high electric resistance, such as alumina. The lower end portion of the connection piece 81 is in pressure contact with the side wall 27 by the elastic force of the connection piece 81.
ここで、接続片81および側壁27の接触位置P1は、電解液4の液面41よりも下方に位置しており、接触位置P1は、底部40に位置している。 Here, the contact position P1 of the connection piece 81 and the side wall 27 is located below the liquid surface 41 of the electrolytic solution 4, and the contact position P1 is located at the bottom portion 40.
伝熱部材72は、伝熱部材71と同様に形成されており、接続ユニット70Bは、接続ユニット70Aと同様に構成されている。 The heat transfer member 72 is formed similarly to the heat transfer member 71, and the connection unit 70B is configured similarly to the connection unit 70A.
接続ユニット70Bは、集電板73Bと、導電性部材74Bとを含む。集電板73Bは、溶接片75Bと、上片76Bとを含む。上片76Bは、スペーサ13の下面側に配置されている。溶接片75Bは、上片76Bの正極端子8側の端辺から下方に向けて延びており、電極体3の負極31に溶接されている。導電性部材74Bは、負極端子9に接続されると共に下方に向けて延びており、導電性部材74Bの下端部側には、ネジ部77Bが形成されている。 The connection unit 70B includes a current collector plate 73B and a conductive member 74B. The current collector plate 73B includes a welding piece 75B and an upper piece 76B. The upper piece 76B is arranged on the lower surface side of the spacer 13. The welding piece 75B extends downward from the edge of the upper piece 76B on the positive electrode terminal 8 side and is welded to the negative electrode 31 of the electrode body 3. The conductive member 74B is connected to the negative electrode terminal 9 and extends downward, and a screw portion 77B is formed on the lower end side of the conductive member 74B.
導電性部材74Bは、集電板73Bの上片76Bに形成された貫通孔に挿入されており、導電性部材74Bの下端部は、上片76Bよりも下方に突出している。 The conductive member 74B is inserted into a through hole formed in the upper piece 76B of the current collector plate 73B, and the lower end portion of the conductive member 74B projects below the upper piece 76B.
伝熱部材72は、上片82および接続片83を含む。上片82は、集電板73Bの上片76Bの下面に配置されている。伝熱部材72の上片82の上面には、ネジ孔が形成されており、このネジ孔には、導電性部材74Bの下端部に形成されたネジ部77Bが螺着している。 The heat transfer member 72 includes an upper piece 82 and a connecting piece 83. The upper piece 82 is arranged on the lower surface of the upper piece 76B of the current collector 73B. A screw hole is formed on the upper surface of the upper piece 82 of the heat transfer member 72, and a screw portion 77B formed at the lower end of the conductive member 74B is screwed into the screw hole.
伝熱部材72の接続片83は、上片82の下面のうち、側壁28側に位置する部分に接続されている。なお、接続片83は、絶縁シート14の側部33と、収容ケース2の側壁28の間を通り、下方に向けて延びるように形成されている。そして、接続片83の下端部も、接続片83の弾性力によって、側壁28に押圧接触している。 The connection piece 83 of the heat transfer member 72 is connected to a portion of the lower surface of the upper piece 82 located on the side wall 28 side. The connecting piece 83 is formed so as to pass between the side portion 33 of the insulating sheet 14 and the side wall 28 of the housing case 2 and extend downward. The lower end of the connecting piece 83 is also in pressure contact with the side wall 28 by the elastic force of the connecting piece 83.
接続片83および側壁28の接触位置P2は、電解液4の液面41よりも下方に位置しており、接触位置P2は、底部40に位置している。 The contact position P2 of the connection piece 83 and the side wall 28 is located below the liquid level 41 of the electrolytic solution 4, and the contact position P2 is located at the bottom portion 40.
このように構成された蓄電装置1Dにおいても、正極端子8および負極端子9の熱の少なくとも一部は、底部40に伝達され、電解液4によって冷却される。 Also in the power storage device 1D configured in this manner, at least part of the heat of the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 is transferred to the bottom portion 40 and cooled by the electrolytic solution 4.
これにより、蓄電装置1Aにおいても、電極体3の一部の温度が上昇することを抑制することができ、電極体3の温度分布に斑が生じることを抑制することができる。
(実施例1)
図1および図6などを用いて、上記実施の形態1に係る蓄電装置1において、伝熱部材6,7と、収容ケース2との接続位置について各種検討した結果について説明する。
Accordingly, also in power storage device 1A, it is possible to suppress a part of the temperature of electrode body 3 from rising, and it is possible to suppress unevenness in the temperature distribution of electrode body 3.
(Example 1)
With reference to FIG. 1 and FIG. 6 and the like, the results of various studies on the connection positions between the heat transfer members 6 and 7 and the housing case 2 in the power storage device 1 according to the first embodiment will be described.
図1において、正極端子8および負極端子9は、収容ケース2に電気的に接続されておらず、蓄電装置1は所謂、角形の二次電池である。収容ケース2は、3000番のアルミニウムによって形成されている。伝熱部材7および正極端子8は、アルミナセラミックスによって形成されている。 In FIG. 1, the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 are not electrically connected to the housing case 2, and the power storage device 1 is a so-called prismatic secondary battery. The housing case 2 is made of No. 3000 aluminum. The heat transfer member 7 and the positive electrode terminal 8 are made of alumina ceramics.
図6は、蓄電装置1において、伝熱部材6,7の接続位置を示す断面図である。なお、図6においては、伝熱部材6および伝熱部材7は図示されていない。伝熱部材6の一端は正極端子8に接続されており、伝熱部材6の他端の接続位置を各種変更している。同様に、伝熱部材7の一端は負極端子9に接続されており、伝熱部材7の他端の接続位置を各種変更している。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing connection positions of heat transfer members 6 and 7 in power storage device 1. The heat transfer member 6 and the heat transfer member 7 are not shown in FIG. One end of the heat transfer member 6 is connected to the positive electrode terminal 8, and the connection position of the other end of the heat transfer member 6 is variously changed. Similarly, one end of the heat transfer member 7 is connected to the negative electrode terminal 9, and the connection position of the other end of the heat transfer member 7 is variously changed.
図6において、接続位置A1,B1,C1,D1,E1は伝熱部材6の他端の接続位置を示す。接続位置A2,B2,C2,D2,E2は、伝熱部材7の他端の接続位置を示す。なお、接続位置A1および接続位置A2は、高さ方向の高さが一致している。同様に、接続位置B1,C1,D1,E1の高さ方向の高さと、接続位置B2,C2,D2,E2,の高さ方向に高さが一致している。 In FIG. 6, connection positions A1, B1, C1, D1, and E1 indicate connection positions of the other end of the heat transfer member 6. The connection positions A2, B2, C2, D2, E2 indicate the connection positions of the other end of the heat transfer member 7. The connection position A1 and the connection position A2 have the same height in the height direction. Similarly, the heights of the connection positions B1, C1, D1, and E1 in the height direction are the same as the heights of the connection positions B2, C2, D2, and E2 in the height direction.
ここで、図6に示す「h1」は、電解液4の液面の高さを示し、「h2」は、電極体3の上辺の高さを示す。「h3」は、蓋16の上面の高さ位置を示す。接続位置A1,A2は収容ケース2の底板25の下面に位置している。 Here, “h1” shown in FIG. 6 represents the height of the liquid surface of the electrolytic solution 4, and “h2” represents the height of the upper side of the electrode body 3. “H3” indicates the height position of the upper surface of the lid 16. The connection positions A1 and A2 are located on the lower surface of the bottom plate 25 of the housing case 2.
接続位置B1,B2は側壁27,28の外表面に位置しており、接続位置B1,B2の高さは、高さh1以下である。 The connection positions B1 and B2 are located on the outer surfaces of the side walls 27 and 28, and the height of the connection positions B1 and B2 is not more than the height h1.
接続位置C1,C2は、側壁27,28の外表面に位置しており、接続位置C1,C2の高さは、高さh1よりも高く高さh2以下である。 The connection positions C1 and C2 are located on the outer surfaces of the side walls 27 and 28, and the heights of the connection positions C1 and C2 are higher than the height h1 and not higher than the height h2.
接続位置D1,D2は、側壁27,28の外表面に位置しており、接続位置D1,D2の高さは、h2よりも高く、h3よりも低い。接続位置E1,E2は、蓋16の上面に位置している。 The connection positions D1 and D2 are located on the outer surfaces of the side walls 27 and 28, and the heights of the connection positions D1 and D2 are higher than h2 and lower than h3. The connection positions E1 and E2 are located on the upper surface of the lid 16.
表1の「水準」において、「A」は、伝熱部材6,7の各端部を接続位置A1,A2に接続した場合を示す。同様に、「B」は接続位置B1,B2に接続した場合を示し、「C」は接続位置C1,C2に接続した場合を示す。そして、「D」は接続位置D1,D2に接続した場合を示し、「E」は接続位置E1,E2に接続した場合を示す。 In "Level" of Table 1, "A" shows the case where each end of the heat transfer members 6 and 7 is connected to the connection positions A1 and A2. Similarly, “B” indicates the case where the connection positions B1 and B2 are connected, and “C” indicates the case where the connection positions C1 and C2 are connected. Further, "D" indicates a case where the connection positions D1 and D2 are connected, and "E" indicates a case where the connection positions E1 and E2 are connected.
そして、25℃の環境下において、電流値を一定として充放電を繰り返し実施した。また、電流値を3種類に分けて検討し、具体的には、電流値を50Aとした場合と、70Aとした場合と、100Aとした場合とに分けて検討した。そして、電極体3に温度ムラが抑制されているかを検討した。 Then, in an environment of 25° C., charging/discharging was repeatedly performed with the current value kept constant. Further, the current value was divided into three types, and specifically, the current value was set to 50 A, 70 A, and 100 A. Then, it was examined whether temperature unevenness was suppressed in the electrode body 3.
なお、電極体3の温度分布に斑が生じているか否かについては、図6に示すように、電極体3を領域R11〜R19に区分して、充放電を繰り返すことで、各領域R11〜R19の温度が安定するまで実施する。そして、各領域R11〜R19の温度の最大値と、最小値との差が±1℃以下のときに「○」としており、差が±1℃よりも大きいときには、「×」としている。 Regarding whether or not the temperature distribution of the electrode body 3 is uneven, as shown in FIG. 6, the electrode body 3 is divided into regions R11 to R19, and charging/discharging is repeated, so that each region R11 to Perform until the temperature of R19 stabilizes. Then, when the difference between the maximum value and the minimum value of the temperature of each of the regions R11 to R19 is ±1° C. or less, “◯” is given, and when the difference is larger than ±1° C., “x” is given.
表1に示すように、電流値が50Aの場合においては、伝熱部材6,7の接続位置が水準A〜Eのいずれであっても、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 As shown in Table 1, when the current value is 50 A, the temperature distribution of the electrode body 3 may be uniform regardless of the connection positions of the heat transfer members 6 and 7 of the levels A to E. Do you get it.
電流値が70Aの場合においては、伝熱部材6,7の接続位置が水準A,B,Cにおいては、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 It was found that when the current value is 70 A, the temperature distribution of the electrode body 3 does not have unevenness at the connection positions of the heat transfer members 6 and 7 at the levels A, B, and C.
電流値が100Aの場合においては、伝熱部材6,7の接続位置が水準A,Bにおいては、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 It was found that when the current value was 100 A and the connection positions of the heat transfer members 6 and 7 were levels A and B, there was no unevenness in the temperature distribution of the electrode body 3.
すなわち、伝熱部材6,7の接続位置の高さをhとすると、下記の式(1)を満たすときには、伝熱部材6,7による効果が大きく、電極体3に温度ムラが生じることを効果的に抑制することができる。 That is, assuming that the height of the connection position of the heat transfer members 6 and 7 is h, when the following formula (1) is satisfied, the effect of the heat transfer members 6 and 7 is large, and the temperature unevenness of the electrode body 3 may occur. It can be effectively suppressed.
0<h≦h1・・・(1)
また、下記の式(2)を満たすときには、伝熱部材6,7による効果がある程度認められ、電極体3に生じる温度ムラをある程度、抑制することができる。
0<h≦h1 (1)
When the following expression (2) is satisfied, the effect of the heat transfer members 6 and 7 is recognized to some extent, and the temperature unevenness generated in the electrode body 3 can be suppressed to some extent.
h1<h≦h2・・・(2)
そして、下記の式(3)を満たす場合には、伝熱部材6,7の効果は薄く、電極体3に温度ムラが生じやすくなる。
h1<h≦h2 (2)
When the following expression (3) is satisfied, the effect of the heat transfer members 6 and 7 is small, and the temperature unevenness is likely to occur in the electrode body 3.
h2<h≦h3・・・(3)
すなわち、伝熱部材6,7の他端は、収容ケース2のうち、液面41の高さh1以下に位置する底部40に接続するのが好ましいことが分かる。
h2<h≦h3 (3)
That is, it is understood that it is preferable to connect the other ends of the heat transfer members 6 and 7 to the bottom portion 40 of the housing case 2 located at the height h1 or less of the liquid surface 41.
図7は、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準A(接続位置A1,A2)とし、電流値を100Aとしたときにおいて、領域R12、R15、R18における温度変化を示すグラフである。なお、図1に示す蓄電装置1の構成は、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準A(接続位置A1,A2)としたときの構成である。 FIG. 7 is a graph showing temperature changes in regions R12, R15, and R18 when the connection position of the other ends of the heat transfer members 6 and 7 is set to level A (connection positions A1 and A2) and the current value is set to 100A. is there. The configuration of power storage device 1 shown in FIG. 1 is a configuration when the connection position of the other ends of heat transfer members 6, 7 is set to level A (connection positions A1, A2).
図8は、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準D(接続位置D1,D2)とし、電流値を100Aとしたときの蓄電装置1を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing power storage device 1 when the connection position of the other ends of heat transfer members 6 and 7 is set to level D (connection positions D1 and D2) and the current value is set to 100A.
図9は、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準D(接続位置D1,D2)とし、電流値を100Aとしたときにおいて、領域R12、R15、R18における温度変化を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing temperature changes in regions R12, R15, and R18 when the connection position of the other ends of the heat transfer members 6 and 7 is set to level D (connection positions D1 and D2) and the current value is set to 100A. is there.
なお、図7および図9において、「L1」は、正極端子8の温度を示し、「L2」は領域R12の温度を示す。「L3」は、領域R15の温度を示し、「L4」は、領域R18の温度を示す。 7 and 9, “L1” indicates the temperature of the positive electrode terminal 8, and “L2” indicates the temperature of the region R12. “L3” indicates the temperature of the region R15, and “L4” indicates the temperature of the region R18.
そして、図7および図9からも明らかなように、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準A(接続位置A1,A2)としたときの方が、伝熱部材6,7の他端の接続位置を水準D(接続位置D1,D2)とした場合よりも温度ムラが小さいことが分かる。
(実施例2)
図5および図10などを用いて、上記実施の形態2に係る蓄電装置1Dにおいて、伝熱部材71,72の接続位置について検討した結果について説明する。
As is clear from FIGS. 7 and 9, when the connection position of the other ends of the heat transfer members 6, 7 is set to level A (connection positions A1, A2), the heat transfer members 6, 7 are It can be seen that the temperature unevenness is smaller than when the connection position at the other end is set to level D (connection positions D1 and D2).
(Example 2)
The results of examining the connection positions of the heat transfer members 71 and 72 in the power storage device 1D according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 10.
図5において、正極端子8および負極端子9は、収容ケース2に電気的に接続されておらず、蓄電装置1は所謂、角形の二次電池である。収容ケース2は、3000番のアルミニウムによって形成されている。伝熱部材71,72は、アルミナセラミックスによって形成されている。 In FIG. 5, the positive electrode terminal 8 and the negative electrode terminal 9 are not electrically connected to the housing case 2, and the power storage device 1 is a so-called prismatic secondary battery. The housing case 2 is made of No. 3000 aluminum. The heat transfer members 71 and 72 are made of alumina ceramics.
図10は、蓄電装置1Dにおいて、伝熱部材71,72の接続位置を示す断面図である。具体的には、伝熱部材71の一端は正極端子8に接続されており、伝熱部材71の他端の接続位置を各種変更している。同様に、伝熱部材72の一端は、負極端子9に接続されており、伝熱部材72の他端の接続位置を各種変更している。なお、図10には、伝熱部材71,72は図示されていない。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a connection position of heat transfer members 71 and 72 in power storage device 1D. Specifically, one end of the heat transfer member 71 is connected to the positive electrode terminal 8, and the connection position of the other end of the heat transfer member 71 is variously changed. Similarly, one end of the heat transfer member 72 is connected to the negative electrode terminal 9, and the connection position of the other end of the heat transfer member 72 is variously changed. Note that the heat transfer members 71 and 72 are not shown in FIG.
図10において、接続位置F1,G1,H1は、伝熱部材71の他端の接続位置を示す。接続位置F2,G2,H2は、伝熱部材72の他端の接続位置を示す。 In FIG. 10, connection positions F1, G1, H1 indicate connection positions of the other end of the heat transfer member 71. The connection positions F2, G2, H2 indicate the connection positions of the other end of the heat transfer member 72.
なお、接続位置F1と接続位置F2とは高さ位置が一致しており、接続位置G1と接続位置G2とは高さ位置が一致している。同様に、接続位置H1と、接続位置H2とは、高さ位置が一致している。 The height positions of the connection position F1 and the connection position F2 match, and the height positions of the connection position G1 and the connection position G2 match. Similarly, the connection position H1 and the connection position H2 have the same height position.
「h1」は、底板25の液面の高さを示し、「h2」は、電極体3の上辺の高さを示す。「h3」は、蓋16の上面の高さ位置を示す。 “H1” indicates the height of the liquid surface of the bottom plate 25, and “h2” indicates the height of the upper side of the electrode body 3. “H3” indicates the height position of the upper surface of the lid 16.
接続位置F1,F2は側壁27,28の内表面に位置しており、接続位置F1,F2の高さは、h1以下である。 The connection positions F1 and F2 are located on the inner surfaces of the side walls 27 and 28, and the height of the connection positions F1 and F2 is h1 or less.
接続位置G1,G2は、側壁27,28の内表面に位置しており、接続位置G1,G2の高さは、h1よりも高くh2以下である。 The connection positions G1 and G2 are located on the inner surfaces of the side walls 27 and 28, and the heights of the connection positions G1 and G2 are higher than h1 and not more than h2.
接続位置H1,H2は、側壁27,28の内表面に位置しており、接続位置H1,H2の高さは、h2よりも高い。 The connection positions H1 and H2 are located on the inner surfaces of the side walls 27 and 28, and the heights of the connection positions H1 and H2 are higher than h2.
表2の「水準」において、「F」は、伝熱部材71,72の各端部を接続位置F1,F2に接続した場合を示す。「G」は、伝熱部材71,72の各端部を接続位置G1,G2に接続し、「H」は、伝熱部材71,72の各端部を接続位置H1,H2に接続した場合を示す。 In the "level" of Table 2, "F" shows the case where each end of the heat transfer members 71 and 72 is connected to the connection positions F1 and F2. "G" connects the ends of the heat transfer members 71, 72 to the connection positions G1, G2, and "H" connects the ends of the heat transfer members 71, 72 to the connection positions H1, H2. Indicates.
そして、25℃の環境下において、電流値を一定として充放電を繰り返し実施した。また、電流値を3種類に分けて検討し、具体的には、電流値を50Aとした場合と、70Aとした場合と、100Aとした場合とに分けて検討した。そして、電極体3に温度ムラが抑制されているかを検討した。 Then, in an environment of 25° C., charging/discharging was repeatedly performed with the current value kept constant. Further, the current value was divided into three types, and specifically, the current value was set to 50 A, 70 A, and 100 A. Then, it was examined whether temperature unevenness was suppressed in the electrode body 3.
なお、電極体3の温度分布に斑が生じているか否かについては、図10に示すように、電極体3を領域R21〜R29に区分して、充放電を繰り返すことで、各領域R21〜R29の温度が安定するまで実施する。そして、各領域R21〜R29の温度の最大値と、最小値との差が±1℃以下のときに「○」としており、差が±1℃よりも大きいときには、「×」としている。 As to whether or not the temperature distribution of the electrode body 3 is uneven, as shown in FIG. 10, the electrode body 3 is divided into regions R21 to R29, and charging/discharging is repeated, whereby each region R21 to Perform until the temperature of R29 stabilizes. Then, when the difference between the maximum value and the minimum value of the temperature of each of the regions R21 to R29 is ±1° C. or less, it is “◯”, and when the difference is larger than ±1° C., it is “x”.
表2に示すように、電流値が50Aの場合においては、伝熱部材71,72の接続位置が水準F〜Hのいずれであっても、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 As shown in Table 2, when the current value is 50 A, the temperature distribution of the electrode body 3 may be uniform regardless of the connection positions of the heat transfer members 71 and 72 at any of the levels F to H. Do you get it.
電流値が70Aの場合においては、伝熱部材71,72の接続位置が水準F,Gにおいては、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 It was found that when the current value is 70 A, the temperature distribution of the electrode body 3 does not have unevenness at the connection positions of the heat transfer members 71 and 72 at the levels F and G.
電流値が100Aの場合においては、伝熱部材71,72の接続位置が水準F,Gにおいては、電極体3の温度分布に斑が生じないことが分かった。 It has been found that when the current value is 100 A, the temperature distribution of the electrode body 3 does not have unevenness at the connection positions of the heat transfer members 71 and 72 at the levels F and G.
すなわち、伝熱部材71,72の接続位置の高さをHとすると、下記の式(1)を満たすときには、伝熱部材71,72による効果が大きく、電極体3に温度ムラが生じることを効果的に抑制することができる。 That is, when the height of the connection position of the heat transfer members 71 and 72 is H, when the following formula (1) is satisfied, the effect of the heat transfer members 71 and 72 is great, and the temperature unevenness of the electrode body 3 is generated. It can be effectively suppressed.
0<H≦h1・・・(1)
また、下記の式(2)を満たすときには、伝熱部材71,72による効果がある程度認められ、電極体3に生じる温度ムラをある程度、抑制することができる。
0<H≦h1 (1)
When the following expression (2) is satisfied, the effect of the heat transfer members 71 and 72 is recognized to some extent, and the temperature unevenness occurring in the electrode body 3 can be suppressed to some extent.
h1<H≦h2・・・(2)
そして、下記の式(3)を満たす場合には、伝熱部材71,72の効果は薄く、電極体3に温度ムラが生じやすくなる。
h1<H≦h2 (2)
When the following expression (3) is satisfied, the effect of the heat transfer members 71 and 72 is small, and the temperature unevenness is likely to occur in the electrode body 3.
h2<H≦h3・・・(3)
すなわち、伝熱部材71,72の他端は、収容ケース2のうち、液面41の高さh1以下に位置する底部40に接続するのが好ましいことが分かる。
h2<H≦h3 (3)
That is, it is understood that the other ends of the heat transfer members 71 and 72 are preferably connected to the bottom portion 40 of the housing case 2 located at the height h1 or less of the liquid surface 41.
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1,1A,1D,100 蓄電装置、2 収容ケース、3 電極体、4 電解液、5A,5B,70A,70B 接続ユニット、6,7,71,72 伝熱部材、8 正極端子、9 負極端子、10,11 絶縁部材、12,13 スペーサ、14 絶縁シート、15 ケース本体、16 蓋、20 正極シート、21 セパレータ、22 負極シート、25 底板、26 周壁、27,28 側壁、30 正極、31 負極、32,33 側部、34,40 底部、35A,35B,73A,73AB,73B 集電板、36A,36B,74A,74B 導電性部材、37A,37B,76A,76B,80,82 上片、38A,38B,75A,75B 溶接片、41 液面、45,46,55,56,81,83 接続片、47,57 固定部材、48,49 係合爪、50 スリット、51 ネジ孔、60,61 バスバー、77A,77B ネジ部、2002,2012 特開、A,B,C,D,E,F,G,H 水準、A1,A2,B1,B2,C1,C2,D1,D2,E1,E2,F1,F2,G1,G2,H1,H2 接続位置、P1,P2 接触位置、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R11,R12,R15,R18,R19,R21,R29 領域、TD 厚さ方向、W 幅方向。 1, 1A, 1D, 100 Storage device, 2 Housing case, 3 Electrode body, 4 Electrolyte solution, 5A, 5B, 70A, 70B Connection unit, 6, 7, 71, 72 Heat transfer member, 8 Positive electrode terminal, 9 Negative electrode terminal 10, 11 Insulating member, 12, 13 Spacer, 14 Insulating sheet, 15 Case body, 16 Lid, 20 Positive electrode sheet, 21 Separator, 22 Negative electrode sheet, 25 Bottom plate, 26 peripheral wall, 27, 28 Side wall, 30 Positive electrode, 31 Negative electrode , 32, 33 side part, 34, 40 bottom part, 35A, 35B, 73A, 73AB, 73B current collector plate, 36A, 36B, 74A, 74B conductive member, 37A, 37B, 76A, 76B, 80, 82 upper piece, 38A, 38B, 75A, 75B Welding piece, 41 Liquid level, 45, 46, 55, 56, 81, 83 Connecting piece, 47, 57 Fixing member, 48, 49 Engaging claw, 50 Slit, 51 Screw hole, 60, 61 bus bar, 77A, 77B screw part, 2002, 2012 JP, A, B, C, D, E, F, G, H level, A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2, E1, E2, F1, F2, G1, G2, H1, H2 connection position, P1, P2 contact position, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R11, R12, R15, R18, R19, R21, R29 regions, TD thickness direction, W width direction.
Claims (1)
前記収容ケース内に収容されると共に、電極を含む電極体と、
前記収容ケース内に収容されると共に、前記収容ケースの底部に貯留する電解液と、
前記収容ケースの外表面に設けられ、前記電極に接続された外部端子と、
前記外部端子と、前記収容ケースの前記底部とを接続する絶縁性の伝熱部材と、
を備えた、蓄電装置。 A storage case,
An electrode body that is housed in the housing case and includes an electrode,
While being stored in the storage case, an electrolyte solution stored in the bottom of the storage case,
An external terminal provided on the outer surface of the housing case and connected to the electrode,
An insulating heat transfer member that connects the external terminal and the bottom portion of the housing case,
A power storage device comprising:
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