JP2021132016A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極端子を有する蓄電素子と、蓄電素子の電極端子側に配置される絶縁部材と、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 having an electrode terminal and an insulating member arranged on the electrode terminal side of the power storage element.
従来、電極端子を有する蓄電素子と、蓄電素子の電極端子側に配置される絶縁部材と、を備え、蓄電素子に対して絶縁部材が取り付けられた構成の蓄電装置が知られている。例えば、特許文献1には、二次電池セル(蓄電素子)の電極端子側のトップカバー(絶縁部材)が、ケース本体に取り付けられた構成の二次電池装置(蓄電装置)が開示されている。 Conventionally, there is known a power storage device having a power storage element having an electrode terminal and an insulating member arranged on the electrode terminal side of the power storage element, and having an insulating member attached to the power storage element. For example, Patent Document 1 discloses a secondary battery device (power storage device) having a configuration in which a top cover (insulating member) on the electrode terminal side of a secondary battery cell (storage element) is attached to a case body. ..
蓄電装置においては、スペースまたはレイアウトの関係等により、上記従来の蓄電装置のように上記絶縁部材をケースに取り付けるのが困難な場合がある。しかしながら、省スペース化(小型化)及び部品点数低減等の観点から、上記絶縁部材を蓄電素子に対して取り付けるための部材を配置することが困難な場合もある。このように、蓄電装置において、上記絶縁部材を蓄電素子に対して取り付けるのが困難な場合がある。 In the power storage device, it may be difficult to attach the insulating member to the case as in the conventional power storage device due to space or layout. However, from the viewpoint of space saving (miniaturization) and reduction of the number of parts, it may be difficult to arrange a member for attaching the insulating member to the power storage element. As described above, in the power storage device, it may be difficult to attach the insulating member to the power storage element.
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目してなされたものであり、蓄電素子の電極端子側に配置される絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付け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 by the inventor of the present application with a new focus on the above-mentioned problems, and provides a power storage device capable of easily attaching an insulating member arranged on the electrode terminal side of the power storage element to the power storage element. The purpose is to do.
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、第一方向に突出する電極端子を有する蓄電素子と、前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子を挟む位置に配置される一対のエンドプレートと、前記蓄電素子の前記第一方向に配置される絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材は、前記一対のエンドプレートのうちの少なくとも1つのエンドプレートであるプレート部材に取り付けられる取付部を有する。 In order to achieve the above object, the power storage device according to one aspect of the present invention has a power storage element having an electrode terminal protruding in the first direction and a position where the power storage element is sandwiched in a second direction intersecting the first direction. A plate comprising a pair of end plates arranged in the above and an insulating member arranged in the first direction of the power storage element, wherein the insulating member is at least one end plate of the pair of end plates. It has a mounting part that can be attached to a member.
これによれば、蓄電装置において、蓄電素子の第一方向(電極端子側)に配置される絶縁部材は、第二方向において蓄電素子を挟む一対のエンドプレートのうちの少なくとも1つのエンドプレートであるプレート部材に取り付けられる取付部を有している。このように、当該絶縁部材を、一対のエンドプレートのうちの少なくとも1つのエンドプレートに取り付けることで、当該絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付けることができる。 According to this, in the power storage device, the insulating member arranged in the first direction (electrode terminal side) of the power storage element is at least one end plate of a pair of end plates sandwiching the power storage element in the second direction. It has a mounting part that can be mounted on a plate member. In this way, by attaching the insulating member to at least one end plate of the pair of end plates, the insulating member can be easily attached to the power storage element.
また、前記蓄電装置は、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向に並ぶ複数の前記蓄電素子を備え、前記一対のエンドプレートは、前記複数の蓄電素子を第二方向において挟む位置に配置されることにしてもよい。 Further, the power storage device includes a plurality of the power storage elements arranged in the first direction and a third direction intersecting the second direction, and the pair of end plates sandwich the plurality of power storage elements in the second direction. It may be arranged in a position.
これによれば、蓄電装置において、一対のエンドプレートは、第三方向に並ぶ複数の蓄電素子を第二方向において挟む位置に配置される。このように、複数の蓄電素子が第三方向に並ぶ場合、当該複数の蓄電素子を第二方向で挟む一対のエンドプレートは、第三方向の長さが長くなる。これにより、エンドプレートの上記絶縁部材に対向する辺の長さが長くなることで、当該絶縁部材をエンドプレートに取り付けやすくなるため、当該絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付けることができる。 According to this, in the power storage device, the pair of end plates are arranged at positions where a plurality of power storage elements arranged in the third direction are sandwiched in the second direction. As described above, when a plurality of power storage elements are arranged in the third direction, the length of the pair of end plates sandwiching the plurality of power storage elements in the second direction becomes long in the third direction. As a result, the length of the side of the end plate facing the insulating member becomes longer, which makes it easier to attach the insulating member to the end plate, so that the insulating member can be easily attached to the power storage element.
また、前記取付部及び前記プレート部材の一方は、他方に向けて突出する第一突起を有し、当該他方は、前記第一突起が挿入される開口部を有することにしてもよい。 Further, one of the mounting portion and the plate member may have a first protrusion protruding toward the other, and the other may have an opening into which the first protrusion is inserted.
これによれば、上記絶縁部材が有する取付部及びプレート部材の一方は、第一突起を有し、他方は、第一突起が挿入される開口部を有している。このように、取付部及びプレート部材の一方の第一突起を他方の開口部に挿入することで、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材に取り付けることができる。これにより、当該絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付けることができる。 According to this, one of the mounting portion and the plate member of the insulating member has a first protrusion, and the other has an opening into which the first protrusion is inserted. By inserting the first protrusion of one of the mounting portion and the plate member into the opening of the other in this way, the insulating member can be mounted on the plate member with a simple structure. As a result, the insulating member can be easily attached to the power storage element.
また、前記一方は、さらに、前記第一突起から前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向に突出する第二突起を有し、前記他方は、前記第一方向において第二突起と係合する係合部を有することにしてもよい。 Further, the one has a second protrusion protruding from the first protrusion in the first direction and a third direction intersecting with the second direction, and the other has a second protrusion in the first direction. It may have an engaging portion that engages with.
これによれば、上記絶縁部材が有する取付部及びプレート部材の一方は、第一突起から第三方向に突出する第二突起を有し、他方は、第一方向において第二突起と係合する係合部を有している。このように、取付部及びプレート部材の一方の第二突起を他方の係合部に係合させることで、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材に取り付けることができる。これにより、当該絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付けることができる。 According to this, one of the mounting portion and the plate member of the insulating member has a second protrusion protruding from the first protrusion in the third direction, and the other engages with the second protrusion in the first direction. It has an engaging part. By engaging the second protrusion of one of the mounting portion and the plate member with the engaging portion of the other in this way, the insulating member can be mounted on the plate member with a simple structure. As a result, the insulating member can be easily attached to the power storage element.
また、前記絶縁部材は、複数の前記取付部を有し、前記第二突起は、前記複数の取付部に対応して複数配置され、複数の前記第二突起は、前記第三方向において反対方向に突出する少なくとも2つの第二突起を有することにしてもよい。 Further, the insulating member has a plurality of the mounting portions, a plurality of the second protrusions are arranged corresponding to the plurality of mounting portions, and the plurality of the second protrusions are in opposite directions in the third direction. It may have at least two second protrusions protruding from the surface.
これによれば、上記絶縁部材が有する複数の取付部に対応して、第三方向において反対方向に突出する少なくとも2つの第二突起が配置されている。つまり、取付部及びプレート部材の一方の少なくとも2つの第二突起が、第三方向において反対方向に突出している。このため、絶縁部材がプレート部材に対して第三方向にずれた場合に、1つの第二突起が係合部から外れても、もう1つの第二突起が係合部と係合した状態を維持することができる。これにより、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材から外れにくくすることができるため、当該絶縁部材を蓄電素子に対して外れにくい状態で容易に取り付けることができる。 According to this, at least two second protrusions projecting in opposite directions in the third direction are arranged corresponding to the plurality of mounting portions of the insulating member. That is, at least two second protrusions on one side of the mounting portion and the plate member project in opposite directions in the third direction. Therefore, when the insulating member is displaced in the third direction with respect to the plate member, even if one second protrusion is disengaged from the engaging portion, the other second protrusion is engaged with the engaging portion. Can be maintained. As a result, the insulating member can be made difficult to come off from the plate member with a simple configuration, so that the insulating member can be easily attached to the power storage element in a state where it is hard to come off.
また、さらに、前記電極端子に接続されるバスバーを備え、前記取付部は、前記第一方向から見て、前記バスバーの前記第二方向に配置されることにしてもよい。 Further, a bus bar connected to the electrode terminal may be provided, and the mounting portion may be arranged in the second direction of the bus bar when viewed from the first direction.
これによれば、上記絶縁部材が有する取付部は、バスバーの第二方向に配置される。このように、取付部がバスバーの側方(第二方向)に配置されることで、バスバーの側方で絶縁部材が蓄電素子に対して取り付けられるため、バスバーに対する絶縁部材の位置がずれたり、絶縁部材がバスバーの側方で浮き上がったりするのを抑制することができる。これにより、バスバーを蓄電素子の電極端子に接続する際に、絶縁部材が邪魔になる等の不具合を抑制することができる。 According to this, the mounting portion of the insulating member is arranged in the second direction of the bus bar. By arranging the mounting portion on the side (second direction) of the bus bar in this way, the insulating member is mounted on the side of the bus bar with respect to the power storage element, so that the position of the insulating member with respect to the bus bar may shift. It is possible to prevent the insulating member from floating on the side of the bus bar. This makes it possible to suppress problems such as the insulating member becoming an obstacle when the bus bar is connected to the electrode terminal of the power storage element.
なお、本発明は、蓄電装置として実現することができるだけでなく、上記絶縁部材及びプレート部材の組み合わせとしても実現することができる。 The present invention can be realized not only as a power storage device but also as a combination of the insulating member and the plate member.
本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子の電極端子側に配置される絶縁部材を蓄電素子に対して容易に取り付けることができる。 According to the power storage device of the present invention, the insulating member arranged on the electrode terminal side of the power storage element can be easily attached to the power storage element.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)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、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。 Hereinafter, the power storage device according to the embodiment of the present invention (including a modification thereof) will be described with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, manufacturing processes, order of manufacturing processes, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, in each figure, the dimensions and the like are not exactly shown. Further, in each figure, the same or similar components are designated by the same reference numerals.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電装置の外装体の長手方向、蓄電ユニットと電気機器との並び方向、一対のサイドプレートの並び方向、一対のエンドプレートの延設方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、1つの蓄電素子における一対の電極端子の並び方向を、X軸方向と定義する。蓄電素子とバスバー若しくはバスバーフレームとの並び方向、蓄電素子の容器の本体と蓋との並び方向、または、蓄電素子の電極端子の突出方向を、Y軸方向と定義する。蓄電装置の外装体の本体と蓋との並び方向、一対のエンドプレートの並び方向、蓄電素子とエンドプレートとの並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、蓄電素子の扁平方向、蓄電素子の電極体の極板の積層方向、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。 Further, in the following description and drawings, the longitudinal direction of the exterior body of the power storage device, the arrangement direction of the power storage unit and the electric device, the arrangement direction of the pair of side plates, the extension direction of the pair of end plates, and the container of the power storage element. The opposite direction of the short side surfaces of the above, or the arrangement direction of the pair of electrode terminals in one power storage element is defined as the X-axis direction. The alignment direction of the power storage element and the bus bar or the bus bar frame, the lineup direction of the container body and the lid of the power storage element, or the protruding direction of the electrode terminal of the power storage element is defined as the Y-axis direction. The direction in which the main body and the lid of the exterior of the power storage device are arranged, the direction in which the pair of end plates are arranged, the direction in which the energy storage element and the end plate are arranged, the direction in which the long side surface of the container of the power storage element is opposed to each other, the flat direction of the power storage element, and the power storage The stacking direction or the vertical direction of the electrode plates of the electrode body of the element is defined as the Z-axis direction. These X-axis directions, Y-axis directions, and Z-axis directions are directions that intersect each other (orthogonally in the present embodiment). Depending on the usage mode, the Z-axis direction may not be the vertical direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction.
また、以下の説明において、例えば、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。また、以下では、Y軸方向またはY軸マイナス方向を第一方向とも呼び、Z軸方向を第二方向とも呼び、X軸方向を第三方向とも呼ぶ場合がある。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。 Further, in the following description, for example, the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis, and the X-axis minus direction indicates the direction opposite to the X-axis plus direction. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction. Further, in the following, the Y-axis direction or the Y-axis minus direction may be referred to as a first direction, the Z-axis direction may be referred to as a second direction, and the X-axis direction may be referred to as a third direction. Further, expressions indicating relative directions or postures such as parallel and orthogonal include cases where they are not strictly the directions or postures. For example, the fact that two directions are orthogonal not only means that the two directions are completely orthogonal, but also that they are substantially orthogonal, that is, a difference of, for example, about several percent. It also means to include.
(実施の形態)
[1 蓄電装置10の全般的な説明]
まず、本実施の形態における蓄電装置10の概略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10の外観を示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る蓄電装置10において外装体100の本体と蓋とを分離して外装体100の内方を示す斜視図である。図3は、本実施の形態に係る蓄電装置10の外装体100の内方の構成要素を分解して示す分解斜視図である。
(Embodiment)
[1 General description of power storage device 10]
First, a schematic configuration of the
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り、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置10は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール(組電池)である。具体的には、蓄電装置10は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール及びリニアモーターカーが例示される。また、蓄電装置10は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
The
図1〜図3に示すように、蓄電装置10は、外装体100と、外装体100に収容される蓄電ユニット200、取付部材300、電気機器400及びバスバーユニット500と、を備えている。なお、蓄電装置10は、上記の構成要素の他、蓄電ユニット200から排出されるガスを外装体100の外方へ排気するための排気部、及び、電気機器400に電線等で接続されて外部との信号の伝達を行うためのコネクタ等を備えていてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
外装体100は、蓄電装置10の外装体を構成する箱形(略直方体形状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体100は、蓄電ユニット200及び電気機器400等の外方に配置され、これら蓄電ユニット200及び電気機器400等を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。外装体100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)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ABS樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。外装体100は、これにより、蓄電ユニット200及び電気機器400等が外部の金属部材等に接触することを回避する。なお、蓄電ユニット200及び電気機器400等の電気的絶縁性が保たれる構成であれば、外装体100は、金属等の導電部材で形成されていてもよい。
The
外装体100は、外装体100の本体を構成する外装体本体110と、外装体100の蓋体を構成する外装体蓋体120と、を有している。外装体本体110は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)であり、蓄電素子210及び電気機器400等を収容する。外装体蓋体120は、外装体本体110の開口を閉塞する扁平な矩形状の部材である。外装体蓋体120は、外装体本体110と、接着剤、ヒートシールまたは超音波溶着等によって好ましくは気密または水密に接合される。また、外装体蓋体120には、正極側及び負極側の一対のモジュール端子(総端子)である外部端子130が配置されている。蓄電装置10は、この一対の外部端子130を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子130は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属製の導電部材で形成されている。
The
蓄電ユニット200は、複数の蓄電素子210が横置き(横倒し)にされた状態で、Z軸方向に平積みされ、かつ、X軸方向に配列されることにより、Z軸方向に扁平かつX軸方向に長尺な形状を有している。具体的には、蓄電ユニット200は、Z軸方向及びX軸方向に並ぶ複数の蓄電素子210を、スペーサ220、223とともに、一対のエンドプレート230及び一対のサイドプレート240がZ軸方向及びX軸方向で挟み込む構成を有している。また、バスバーフレーム260にバスバー250が配置されて、蓄電素子210と接続される。蓄電ユニット200の構成のさらに詳細な説明については、後述する。
The
電気機器400は、蓄電ユニット200が有する蓄電素子210の状態の監視、及び、蓄電素子210の制御を行うことができる機器であり、蓄電ユニット200に対して取り付けられる。本実施の形態では、電気機器400は、蓄電ユニット200の長手方向の端部、つまり、蓄電ユニット200のX軸プラス方向に配置される扁平な矩形状の部材である。電気機器400は、例えば、蓄電素子210の充電状態や放電状態を監視したり、蓄電素子210の充放電を制御したりする回路基板、シャント抵抗、コネクタ等の電気部品(電装部品)を有している。電気機器400は、これらの電気部品が絶縁性のカバー部材に収容された構成を有している。
The
取付部材300は、蓄電ユニット200に対して電気機器400を取り付ける部材である。つまり、取付部材300は、蓄電ユニット200及び電気機器400の間に配置され、蓄電ユニット200に取り付けられるとともに、電気機器400が取り付けられる平板状の部材である。取付部材300は、例えば、上記の外装体100に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。
The
取付部材300は、蓄電ユニット200のうちの蓄電素子210の電極端子が配置されている面とは異なる面に対向して配置される。具体的には、取付部材300は、蓄電ユニット200のX軸方向に配置される。本実施の形態では、取付部材300は、蓄電ユニット200のX軸プラス方向の側面に取り付けられることで、電気機器400を立設した姿勢(YZ平面に平行となる姿勢)で、蓄電ユニット200のX軸プラス方向の側面に対して取り付ける。また、取付部材300は、蓄電ユニット200の一対のエンドプレート230及び当該一対のエンドプレート230を繋ぐサイドプレート240のうちの少なくとも1つに取り付けられる。本実施の形態では、取付部材300は、一対のエンドプレート230の双方及びX軸プラス方向のサイドプレート240に取り付けられる。
The mounting
バスバーユニット500は、蓄電ユニット200と電気機器400とを電気的に接続したり、電気機器400と外部端子130とを電気的に接続したり、蓄電ユニット200と外部端子130とを電気的に接続する部材である。バスバーユニット500は、バスバー510と、リレー520とを有している。
The
バスバー510は、蓄電ユニット200が有する後述のバスバー250と電気機器400とを接続したり、電気機器400と外部端子130とを接続したり、バスバー250とリレー520とを接続したり、リレー520と外部端子130とを接続する板状の部材である。本実施の形態では、バスバー510は、バスバー250、電気機器400、外部端子130またはリレー520とボルト締結によって接続(接合)されるが、溶接またはかしめ接合等によって接続(接合)されてもよい。バスバー510は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル等の金属製の導電部材若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材で形成されている。リレー520は、蓄電ユニット200と外部端子130との間に、バスバー510を介して配置されるリレー(継電器)である。
The
[2 蓄電ユニット200の構成の説明]
次に、図3に加えて、図4も用いて、蓄電ユニット200の構成について詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係る蓄電ユニット200を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。なお、図4では、蓄電ユニット200のうちのバスバー250及びバスバーフレーム260を省略して図示している。
[2 Explanation of configuration of power storage unit 200]
Next, the configuration of the
図3及び図4に示すように、蓄電ユニット200は、蓄電素子210(211、212)と、スペーサ220(221、222)、223と、エンドプレート230(231、232)と、サイドプレート240(241、242、243)と、バスバー250と、バスバーフレーム260と、を有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
蓄電素子210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等の非水電解質二次電池である。蓄電素子210は、扁平な直方体形状(角形)を有しており、本実施の形態では、8個の蓄電素子210が横置き(横倒し)にされた状態で(蓄電素子210の長側面がZ軸方向に向いた状態で)、Z軸方向及びX軸方向に配列されている。具体的には、4つのX軸マイナス方向側の第一蓄電素子211がZ軸方向に積層(平積み)され、4つのX軸プラス方向側の第二蓄電素子212がZ軸方向に積層(平積み)されている。そして、当該4つの第一蓄電素子211及び当該4つの第二蓄電素子212が、X軸方向に並んで配列されている。蓄電素子210の構成の詳細な説明については、後述する。
The
なお、蓄電素子210は、X軸方向に複数個配置されていればその個数は特に限定されず、何個の蓄電素子210がZ軸方向に積層(平積み)されていてもよいし、何個の蓄電素子210がX軸方向に複数配列されていてもよい。また、蓄電素子210の形状は、上記角形には限定されず、それ以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状、長円柱形状等であってもよい。また、蓄電素子210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210は、二次電池ではなく、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。さらに、蓄電素子210は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、蓄電素子210は、ラミネート型の蓄電素子であってもよい。
The number of
スペーサ220(221、222)、223は、蓄電素子210に隣接して蓄電素子210の側方(Z軸方向またはX軸方向)に配置され、蓄電素子210と他の部材とを電気的に絶縁する平板状かつ矩形状の部材である。スペーサ220、223は、例えば、上記の外装体100に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。
The spacers 220 (221, 222) and 223 are arranged adjacent to the
具体的には、スペーサ221は、蓄電素子210のZ軸方向に配置される中間スペーサ(セル間スペーサ)である。つまり、スペーサ221は、隣り合う2つの蓄電素子210の間(2つの第一蓄電素子211の間、及び、2つの第二蓄電素子212の間)に配置され、当該2つの蓄電素子210の間を電気的に絶縁する。本実施の形態では、4つの第一蓄電素子211に対応して、3つのスペーサ221が配置されているが、第一蓄電素子211の個数が4つ以外の場合には、スペーサ221の個数も第一蓄電素子211の個数に応じて適宜変更される。第二蓄電素子212についても同様である。
Specifically, the spacer 221 is an intermediate spacer (inter-cell spacer) arranged in the Z-axis direction of the
スペーサ222は、端部の蓄電素子210のZ軸方向に配置されるエンドスペーサである。つまり、スペーサ222は、端部の蓄電素子210(端部の第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212)とエンドプレート230(231、232)との間に配置され、当該端部の蓄電素子210とエンドプレート230(231、232)との間を電気的に絶縁する。つまり、4つの第一蓄電素子211のZ軸方向両側に2つのスペーサ222が配置され、4つの第二蓄電素子212のZ軸方向両側に2つのスペーサ222が配置されている。
The spacer 222 is an end spacer arranged in the Z-axis direction of the
スペーサ223は、蓄電素子210とサイドプレート240(241、242、243)との間に配置され、蓄電素子210とサイドプレート240(241、242、243)との間を電気的に絶縁する。つまり、4つの第一蓄電素子211のX軸方向両側において、当該4つの第一蓄電素子211とサイドプレート241及び243との間に、2つのスペーサ223が配置されている。また、4つの第二蓄電素子212のX軸方向両側において、当該4つの第二蓄電素子212とサイドプレート242及び243との間に、2つのスペーサ223が配置されている。
The
エンドプレート230及びサイドプレート240は、Z軸方向において、蓄電素子210を外方から圧迫(拘束)する部材(拘束部材)である。つまり、エンドプレート230及びサイドプレート240は、複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220をZ軸方向の両側から挟み込むことで、それぞれの蓄電素子210及び複数のスペーサ220をZ軸方向の両側から圧迫(拘束)する。エンドプレート230及びサイドプレート240は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属製の部材で形成されているが、剛性の高い樹脂等の絶縁部材で形成されていてもよい。
The
エンドプレート230(231、232)は、Z軸方向(第一方向と交差する第二方向)において、複数の蓄電素子210(複数の第一蓄電素子211及び複数の第二蓄電素子212)並びに複数のスペーサ220を挟む位置に配置され、これらをZ軸方向で挟み込む一対の平板状の部材である。これにより、一対のエンドプレート230は、複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220をZ軸方向(第二方向)で一括して拘束する(複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220にZ軸方向における拘束力を一括して付与する)。なお、エンドプレート231は、一対のエンドプレート230のうちのZ軸マイナス方向側のエンドプレート230であり、エンドプレート232は、Z軸プラス方向側のエンドプレート230である。エンドプレート230(エンドプレート231、232)の構成の詳細な説明については、後述する。
The end plates 230 (231, 232) include a plurality of power storage elements 210 (plurality of first power storage elements 211 and a plurality of second power storage elements 212) and a plurality of
サイドプレート240(241、242、243)は、両端が一対のエンドプレート230に取り付けられて、当該一対のエンドプレート230を繋ぐことで、複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220を拘束する平板状の部材である。つまり、サイドプレート240は、複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220を跨ぐようにZ軸方向に延設されて配置され、当該複数の蓄電素子210等に対してこれらの並び方向(Z軸方向)における拘束力を付与する。
The side plates 240 (241, 242, 243) have a flat plate shape in which both ends are attached to a pair of
本実施の形態では、第一蓄電素子211のX軸マイナス方向にサイドプレート241が配置され、第二蓄電素子212のX軸プラス方向にサイドプレート242が配置され、第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212の間にサイドプレート243が配置されている。そして、サイドプレート241、242、243のそれぞれが、Z軸方向両端部において、一対のエンドプレート230のX軸方向両端部及び中央部に取り付けられている。なお、サイドプレート240には、軽量化等のために、Y軸方向に貫通する貫通孔が形成されているが、当該貫通孔は形成されていなくてもよい。
In the present embodiment, the side plate 241 is arranged in the X-axis minus direction of the first power storage element 211, the side plate 242 is arranged in the X-axis plus direction of the second power storage element 212, and the first power storage element 211 and the second A side plate 243 is arranged between the power storage elements 212. Each of the side plates 241, 242, and 243 is attached to both ends and the center of the pair of
このように、エンドプレート230及びサイドプレート240は、複数の蓄電素子210及び複数のスペーサ220を、X軸方向の両側及びZ軸方向の両側から挟み込んで拘束する。また、エンドプレート230(231、232)とそれぞれのサイドプレート240とは、Y軸方向に並ぶ複数の接続部材230a(231a、232a)によって互いに接続(接合)されている。本実施の形態では、接続部材230aは、ボルトであり、エンドプレート230を貫通し、かつ、サイドプレート240に形成された雌ネジ部と螺合されることにより、エンドプレート230及びサイドプレート240を接続(締結)する。なお、接続部材230aの配置位置及び個数は、特に限定されない。また、エンドプレート230及びサイドプレート240を接続する手法は、他の手法でもよく、例えば、溶接、かしめ接合、接着、溶着等であってもよい。
In this way, the
バスバー250は、蓄電素子210に接続される平板状の部材である。具体的には、バスバー250は、複数の蓄電素子210のY軸マイナス方向に配置され、複数の蓄電素子210の電極端子、及び、バスバー510に接続(接合)される。つまり、バスバー250は、複数の蓄電素子210の電極端子同士を接続し、かつ、端部の蓄電素子210の電極端子とバスバー510とを接続する。本実施の形態では、バスバー250と蓄電素子210の電極端子とは、溶接によって接続(接合)されるが、ボルト締結等によって接続(接合)されてもよい。バスバー250は、例えば、上記のバスバー510に使用可能ないずれかの材料等で形成されている。また、本実施の形態では、バスバー250は、蓄電素子210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するが、バスバー250は、8個の蓄電素子210を全て直列に接続してもよいし、その他の構成であってもかまわない。
The
また、バスバー250には、電圧等検出用の電線251が接続されている。電線251は、電気機器400にも接続されており、蓄電素子210の電圧等の情報を電気機器400に伝達する。また、電線251は、サーミスタ252にも接続されており、蓄電素子210の温度情報も電気機器400に伝達する。
Further, an
バスバーフレーム260は、バスバー250と他の部材との電気的な絶縁、及び、バスバー250の位置規制を行うことができる扁平な矩形状の絶縁部材である。バスバーフレーム260は、例えば、上記の外装体100に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。バスバーフレーム260は、複数の蓄電素子210のY軸マイナス方向(第一方向)に配置され、複数の蓄電素子210に対して位置決めされる。また、バスバーフレーム260には、バスバー250、電線251及びサーミスタ252が位置決めされる。これにより、バスバー250が、複数の蓄電素子210に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子210が有する電極端子に接合される。
The
具体的には、バスバーフレーム260は、一対のエンドプレート230のうちの少なくとも1つのエンドプレート230であるプレート部材に取り付けられる。つまり、プレート部材とは、一対のエンドプレート230の一方(エンドプレート231若しくはエンドプレート232)、または、一対のエンドプレート230の双方を示しており、バスバーフレーム260は、当該プレート部材に取り付けられる。本実施の形態では、バスバーフレーム260は一対のエンドプレート230の双方に取り付けられるため、プレート部材は、一対のエンドプレート230の双方を示している。バスバーフレーム260の構成の詳細な説明については、後述する。
Specifically, the
[3 蓄電素子210の構成の説明]
次に、蓄電素子210の構成について、詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係る蓄電素子210を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。具体的には、図5は、図4に示した蓄電素子210を縦置きにした(立てた)状態で、各部を分解した図を示している。なお、8個の蓄電素子210(4つの第一蓄電素子211及び4つの第二蓄電素子212)は、全て同様の構成を有するため、以下では、1つの蓄電素子210の構成についての説明を行う。
[3 Explanation of configuration of power storage element 210]
Next, the configuration of the
図5に示すように、蓄電素子210は、容器210aと、一対(正極側及び負極側)の電極端子210bと、一対(正極側及び負極側)の上部ガスケット210cと、を備えている。また、容器210aの内方には、一対(正極側及び負極側)の下部ガスケット210dと、一対(正極側及び負極側)の集電体210eと、電極体210fとが収容されている。なお、容器210aの内方には、電解液(非水電解質)が封入されているが、図示は省略している。当該電解液としては、蓄電素子210の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。また、上記の構成要素の他、電極体210fの側方または下方等に配置されるスペーサ、電極体210f等を包み込む絶縁フィルム、または、容器210aの外面を覆う絶縁シート等が配置されていてもよい。
As shown in FIG. 5, the
容器210aは、開口が形成された容器本体210a1と、容器本体210a1の当該開口を閉塞する容器蓋部210a2と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。このような構成により、容器210aは、電極体210f等を容器本体210a1の内部に収容後、容器本体210a1と容器蓋部210a2とが溶接等されることにより、内部を密封することができる構造となっている。容器本体210a1及び容器蓋部210a2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、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
The
容器本体210a1は、容器210aの本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Y軸マイナス方向側に開口が形成されている。つまり、容器本体210a1は、Z軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平面状の(平坦な)長側面を有し、X軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平面状の(平坦な)短側面を有し、Y軸プラス方向側に矩形状かつ平面状の(平坦な)底面を有している。容器蓋部210a2は、容器210aの蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体210a1のY軸マイナス方向側にX軸方向に延設されて配置されている。
The container main body 210a1 is a rectangular cylindrical member having a bottom that constitutes the main body portion of the
電極体210fは、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。本実施の形態では、電極体210fは、極板(正極板及び負極板)がX軸方向に延びる巻回軸(X軸方向に平行な仮想軸)まわりに巻回されて形成された巻回型(いわゆる縦巻き型)の電極体である。
The
ここで、電極体210fの極板(正極板及び負極板)は、Z軸方向に積層されているため、Z軸方向を積層方向とも呼ぶ。つまり、電極体210fは、極板が積層方向に積層されて形成されている。なお、電極体210fは、極板が巻回されることで、Z軸方向に並ぶ一対の平坦部210f1と、Y軸方向に並ぶ一対の湾曲部210f2と、を有しているが、上記の積層方向は、平坦部210f1における極板の積層方向である。平坦部210f1は、一対の湾曲部210f2の端部同士を繋ぐ平坦な部位であり、湾曲部210f2は、Y軸方向に突出するように半円形状等に湾曲した部位である。また、平坦部210f1の平坦面の向く方向、または、一対の平坦部210f1の対向方向を、上記積層方向と定義することもできる。このため、複数の第一蓄電素子211は、当該積層方向に並んでいると言え、複数の第二蓄電素子212も、当該積層方向に並んでいると言える。また、第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212が配列されるX軸方向を、配列方向とも呼ぶ。当該積層方向は、第二方向の一例であり、当該配列方向は、第一方向及び第二方向と交差する第三方向の一例である。つまり、第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212は、当該積層方向と交差する配列方向(第三方向)に配列されている。
Here, since the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate) of the
また、電極体210fは、正極板と負極板とがX軸方向に互いにずらして巻回されているため、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、活物質が形成(塗工)されず基材層が露出した部分(活物質層非形成部)を有している。つまり、電極体210fは、X軸方向の両端部に、平坦部210f1及び湾曲部210f2からX軸方向両側に突出し、かつ、正極板及び負極板の活物質層非形成部が積層されて集電体210eと接続される接続部210f3を有している。
Further, in the
なお、電極体210fは、Y軸方向に延びる巻回軸まわりに極板が巻回されて形成されたいわゆる横巻き型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型(スタック型)の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。横巻き型の電極体の場合、湾曲部、及び、集電体との接続部(タブ)以外の平坦な部位が平坦部であり、積層型(スタック型)及び蛇腹型の電極体の場合、集電体との接続部(タブ)以外の平坦な部位が平坦部である。
The
電極端子210bは、蓄電素子210の端子(正極端子及び負極端子)であり、Y軸マイナス方向(第一方向)に突出するように容器蓋部210a2に配置されている。電極端子210bは、集電体210eを介して、電極体210fの正極板及び負極板に電気的に接続されている。電極端子210bは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。
The
集電体210eは、電極端子210bと電極体210fの接続部210f3とに電気的に接続される導電性の部材(正極集電体及び負極集電体)である。集電体210eは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等で形成されている。上部ガスケット210c及び下部ガスケット210dは、容器蓋部210a2と電極端子210b及び集電体210eとの間に配置された、平板状の電気的絶縁性を有する封止部材である。上部ガスケット210c及び下部ガスケット210dは、例えば、上記の外装体100に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。
The
[4 エンドプレート230及びバスバーフレーム260の構成の説明]
次に、図3及び図4に加えて、図6及び図7も用いて、エンドプレート230(231、232)、及び、バスバーフレーム260の構成について、詳細に説明する。図6は、本実施の形態に係るバスバーフレーム260の構成を示す斜視図である。具体的には、図6の(a)は、図3に示したバスバーフレーム260の背面(Y軸プラス方向側の面)を上方に向けた状態での構成を示す斜視図である。図6の(b)及び図6の(c)は、図6の(a)における破線内の部位を拡大して示す拡大斜視図である。図7は、本実施の形態に係るエンドプレート230及びバスバーフレーム260の構成を示す斜視図である。具体的には、図7の(a)は、図2に示した蓄電ユニット200の前面(Y軸マイナス方向側の面)を上方に向けた状態での構成を示す斜視図である。図7の(b)及び図7の(c)は、図7の(a)における破線内の部位を拡大して示す拡大斜視図である。
[4 Description of the configuration of the
Next, the configurations of the end plate 230 (231, 232) and the
まず、バスバーフレーム260の構成について、詳細に説明する。図3、図6及び図7に示すように、バスバーフレーム260は、フレーム本体261と、バスバー配置部262と、フレーム取付部263及び264と、電線配置部265と、を有している。なお、バスバーフレーム260は、絶縁部材の一例であり、フレーム取付部263及び264は、絶縁部材が有する取付部の一例である。
First, the configuration of the
フレーム本体261は、バスバーフレーム260の本体部を構成する平板状かつ矩形状の部位である。バスバー配置部262は、バスバー250が配置される部位であり、複数の貫通孔を有している。当該貫通孔は、バスバー250を蓄電素子210の電極端子210bと接続(接合)するために、フレーム本体261における、それぞれの電極端子210bと対向する位置に形成された、フレーム本体261をY軸方向に貫通する矩形状の貫通孔である。電線配置部265は、電線251が配置される部位であり、電線251が収容されるX軸方向に延設された溝部を有している。
The frame
フレーム取付部263及び264は、フレーム本体261のZ軸方向両端部からY軸プラス方向に突出する突出部であり、一対のエンドプレート230のうちの少なくとも1つのエンドプレート230であるプレート部材に取り付けられる。バスバーフレーム260は、複数のフレーム取付部263及び264を有している。本実施の形態では、バスバーフレーム260は、3つのフレーム取付部263及び3つのフレーム取付部264を有している。
The
具体的には、フレーム本体261のX軸マイナス方向かつZ軸プラス方向の端部に1つのフレーム取付部263が配置され、フレーム本体261のX軸マイナス方向かつZ軸マイナス方向の端部に1つのフレーム取付部263が配置されている。また、フレーム本体261のX軸方向中央部よりX軸マイナス方向側かつZ軸マイナス方向の端部に1つのフレーム取付部263が配置されている。また、フレーム本体261のX軸プラス方向かつZ軸プラス方向の端部に1つのフレーム取付部264が配置され、フレーム本体261のX軸プラス方向かつZ軸マイナス方向の端部に1つのフレーム取付部264が配置されている。また、フレーム本体261のX軸方向中央部よりX軸プラス方向側かつZ軸マイナス方向の端部に1つのフレーム取付部264が配置されている。
Specifically, one
このように、フレーム取付部263及び264は、電線配置部265を避けるように配置されているため、フレーム本体261のZ軸プラス方向の端部とZ軸マイナス方向の端部とで個数が異なっている。また、3つのフレーム取付部263は、第一蓄電素子211に対応する位置に配置され、3つのフレーム取付部264は、第二蓄電素子212に対応する位置に配置されている。具体的には、フレーム取付部263は、第一蓄電素子211に接続されるバスバー250が配置されるバスバー配置部262と、隣り合う位置に配置されている。また、フレーム取付部264は、第二蓄電素子212に接続されるバスバー250が配置されるバスバー配置部262と、隣り合う位置に配置されている。
In this way, since the
言い換えれば、フレーム取付部263は、Y軸方向(第一方向)から見て、第一蓄電素子211に接続されるバスバー250のZ軸方向(第二方向)に配置されている。また、フレーム取付部264は、Y軸方向(第一方向)から見て、第二蓄電素子212に接続されるバスバー250のZ軸方向(第二方向)に配置されている。なお、フレーム取付部263または264は、Z軸方向から見て、バスバー250と重なる位置に配置されていてもよいし、バスバー250からY軸方向に少しずれた位置に配置されていてもよい。
In other words, the
ここで、フレーム取付部263及び264は、XY平面に沿って延びる(突出する)鉤(鈎)状の部位である。具体的には、フレーム取付部263は、第一突起263aと、第二突起263bとを有し、フレーム取付部264は、第一突起264aと、第二突起264bとを有している。第一突起263a及び264aは、フレーム本体261からエンドプレート230(プレート部材)に向けてY軸プラス方向に突出する角柱形状の部位である。つまり、Z軸マイナス方向側の第一突起263a及び264aは、フレーム本体261からエンドプレート231に向けて突出し、Z軸プラス方向側の第一突起263a及び264aは、フレーム本体261からエンドプレート232に向けて突出する。
Here, the
第二突起263b及び264bは、第一突起263a及び264aのY軸プラス方向の端部(先端部)からX軸方向(第三方向)に突出する部位である。第二突起263b及び264bは、Y軸プラス方向に向かうほどX軸方向の幅が小さくなる略三角柱形状(先細り形状)を有している。第二突起263b及び264bは、全てのフレーム取付部263及び264に設けられている。つまり、複数のフレーム取付部263及び264に対応して、複数の第二突起263b及び264bが配置されている。
The
具体的には、第二突起263bは、第一突起263aのY軸プラス方向及びX軸マイナス方向の端部からX軸マイナス方向に突出している。第二突起264bは、第一突起264aのY軸プラス方向及びX軸プラス方向の端部からX軸プラス方向に突出している。つまり、第二突起263b及び264bは、X軸方向(第三方向)において反対方向に突出している。このように、複数のフレーム取付部263及び264は、X軸方向(第三方向)において反対方向に突出する少なくとも2つの第二突起263b及び264bを有している。
Specifically, the
次に、エンドプレート230(231、232)の構成について、詳細に説明する。図3、図4及び図7に示すように、エンドプレート230(プレート部材)は、フレーム取付部263及び264が挿入されるプレート開口部230c及び230dと、フレーム取付部263及び264が係合されるプレート係合部230eと、を有している。なお、プレート開口部230c及び230dは、第一突起が挿入される開口部の一例であり、プレート係合部230eは、第二突起と係合する係合部の一例である。
Next, the configuration of the end plate 230 (231, 232) will be described in detail. As shown in FIGS. 3, 4 and 7, in the end plate 230 (plate member), the
具体的には、エンドプレート231は、バスバーフレーム260のZ軸マイナス方向側の2つのフレーム取付部263に対応する位置に、2つのプレート開口部230cを有し、2つのフレーム取付部264に対応する位置に、2つのプレート開口部230dを有している。また、エンドプレート231は、当該2つのフレーム取付部263及び2つのフレーム取付部264に対応する位置に、4つのプレート係合部230eを有している。また、エンドプレート232は、バスバーフレーム260のZ軸プラス方向側の1つのフレーム取付部263に対応する位置に、1つのプレート開口部230cを有し、1つのフレーム取付部264に対応する位置に、1つのプレート開口部230dを有している。また、エンドプレート231は、当該1つのフレーム取付部263及び1つのフレーム取付部264に対応する位置に、2つのプレート係合部230eを有している。
Specifically, the end plate 231 has two
プレート開口部230c及び230dは、エンドプレート230のY軸マイナス方向の端部がZ軸方向に貫通し、かつ、Y軸プラス方向に凹んだ凹部(切り欠き)であり、フレーム取付部263及び264がY軸マイナス方向から挿入される。なお、エンドプレート230は、Z軸方向において、フレーム取付部263及び264よりも厚みが厚い。このため、フレーム取付部263及び264は、プレート開口部230c及び230dからZ軸方向に突出することなく、エンドプレート230の厚み内に配置される。つまり、フレーム取付部263及び264は、鉤(鈎)形状を有しているが、第一突起263a及び264a並びに第二突起263b及び264bがエンドプレート230(231、232)の平面方向に沿って延びている(突出している)。これにより、フレーム取付部263及び264は、鉤(鈎)形状を有していても、エンドプレート230(231、232)の厚み内に収まることができている。
The
具体的には、プレート開口部230c及び230dには、フレーム取付部263及び264の第一突起263a及び264aと第二突起263b及び264bとが挿入される。つまり、プレート開口部230cは、エンドプレート230のY軸マイナス方向の端縁からY軸プラス方向に延び、かつ、X軸マイナス方向に折れ曲がったL字状の凹部(切り欠き)である。そして、プレート開口部230cのY軸プラス方向に延びる部分に、第一突起263aが配置され、プレート開口部230cのX軸マイナス方向に折れ曲がった部分に、第二突起263bが配置される。同様に、プレート開口部230dは、エンドプレート230のY軸マイナス方向の端縁からY軸プラス方向に延び、かつ、X軸プラス方向に折れ曲がったL字状の凹部(切り欠き)である。そして、プレート開口部230dのY軸プラス方向に延びる部分に、第一突起264aが配置され、プレート開口部230dのX軸プラス方向に折れ曲がった部分に、第二突起264bが配置される。
Specifically, the
このような構成により、第二突起263b及び264bのY軸マイナス方向に、プレート係合部230eが配置される。具体的には、第一突起263aのX軸マイナス方向かつ第二突起263bのY軸マイナス方向に、プレート開口部230cによって形成されたプレート係合部230eが配置される。同様に、第一突起264aのX軸プラス方向かつ第二突起264bのY軸マイナス方向に、プレート開口部230dによって形成されたプレート係合部230eが配置される。これにより、プレート係合部230eは、Y軸方向(第一方向)において、第二突起263b及び264bと係合する。
With such a configuration, the
[5 効果の説明]
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置10によれば、蓄電素子210の第一方向(Y軸マイナス方向、電極端子210b側)に、絶縁部材(バスバーフレーム260)が配置されている。そして、当該絶縁部材は、第二方向(Z軸方向)において蓄電素子210を挟む一対のエンドプレート230のうちの少なくとも1つのエンドプレート230であるプレート部材に取り付けられるフレーム取付部263及び264を有している。このように、当該絶縁部材を、一対のエンドプレート230のうちの少なくとも1つのエンドプレート230に取り付けることで、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して容易に取り付けることができる。なお、当該絶縁部材のプレート部材への取り付けは、強固なものでもよいし、蓄電素子210にバスバー250を接合するまでの間の仮固定として、当該絶縁部材をプレート部材に簡易的に取り付ける構成でもよい。
[5 Explanation of effect]
As described above, according to the
また、蓄電装置10において、一対のエンドプレート230は、第三方向(X軸方向)に並ぶ複数の蓄電素子210(第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212)を第二方向において挟む位置に配置される。このように、複数の蓄電素子210が第三方向に並ぶ場合、当該複数の蓄電素子210を第二方向で挟む一対のエンドプレート230は、第三方向の長さが長くなる。これにより、エンドプレート230の上記絶縁部材に対向する辺の長さが長くなることで、当該絶縁部材をエンドプレート230に取り付けやすくなるため、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して容易に取り付けることができる。
Further, in the
また、上記絶縁部材が有するフレーム取付部263及び264は、第一突起263a及び264aを有し、プレート部材は、第一突起263a及び264aが挿入されるプレート開口部230c及び230dを有している。このように、フレーム取付部263及び264の第一突起263a及び264aをプレート部材のプレート開口部230c及び230dに挿入することで、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材に取り付けることができる。これにより、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して容易に取り付けることができる。
Further, the
また、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して取り付ける際に、ボルト等の締結部材を設ける必要がないため、部品点数の低減、軽量化、及び、省スペース化等を図ることができる。特に、蓄電装置10のクラッシュ等による変形時に、蓄電素子210にボルトが突き刺さる等の不具合を低減することができる。また、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して熱かしめ等の接合で取り付ける場合の問題点(専用ツールが必要であったり、組立不具合が発生した場合等に取り外して再組立を行うことができない等)も解消することができる。
Further, when the insulating member is attached to the
また、フレーム取付部263及び264は、第一突起263a及び264aから第三方向に突出する第二突起263b及び264bを有し、プレート部材は、第一方向において第二突起263b及び264bと係合するプレート係合部230eを有している。このように、フレーム取付部263及び264の第二突起263b及び264bをプレート部材のプレート係合部230eに係合させることで、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材に取り付けることができる。これにより、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して容易に取り付けることができる。
Further, the
また、複数のフレーム取付部263及び264に対応して、第三方向において反対方向に突出する少なくとも2つの第二突起263b及び264bが配置されている。つまり、フレーム取付部263及び264の少なくとも2つの第二突起263b及び264bが、第三方向において反対方向に突出している。このため、絶縁部材がプレート部材に対して第三方向にずれた場合に、1つの第二突起(例えば第二突起263b)がプレート係合部230eから外れても、もう1つの第二突起(例えば第二突起264b)がプレート係合部230eと係合した状態を維持することができる。これにより、簡易な構成で、絶縁部材をプレート部材から外れにくくすることができるため、当該絶縁部材を蓄電素子210に対して外れにくい状態で容易に取り付けることができる。
Further, at least two
また、フレーム取付部263及び264は、バスバー250の側方(第二方向)に配置される。これにより、バスバー250の側方で絶縁部材が蓄電素子210に対して取り付けられるため、バスバー250に対する絶縁部材の位置がずれたり、絶縁部材がバスバー250の側方で浮き上がったりするのを抑制することができる。したがって、バスバー250を蓄電素子210の電極端子210bに接続する際に、絶縁部材が邪魔になる等の不具合を抑制することができる。
Further, the
[6 変形例の説明]
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置10について説明したが、本発明は、この実施の形態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は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲は、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。
[Explanation of 6 modified examples]
Although the
例えば、上記実施の形態では、蓄電ユニット200は、第三方向(X軸方向)に配列される複数の蓄電素子210(第一蓄電素子211及び第二蓄電素子212)を有していることとした。しかし、蓄電素子210は、第三方向に配列されていなくてもよい。つまり、蓄電ユニット200は、第二方向(Z軸方向)に並ぶ複数の蓄電素子210、または、1つの蓄電素子210しか有していなくてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、蓄電素子210の第一方向(Y軸マイナス方向)に配置される絶縁部材の一例として、バスバーフレーム260を例示した。しかし、絶縁部材は、バスバー250を配置することなく電線251等の配線を配置する配線用フレームでもよいし、その他の絶縁部材であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、プレート部材は、一対のエンドプレート230の双方であり、絶縁部材は一対のエンドプレート230の双方に取り付けられることとした。しかし、プレート部材は、一対のエンドプレート230のうちのいずれか一方(エンドプレート231またはエンドプレート232)であり、絶縁部材は、当該一方のエンドプレート230にしか取り付けられないことにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the plate members are both of the pair of
また、上記実施の形態では、フレーム取付部263は、第一方向(Y軸方向)から見てバスバー250の第二方向(Z軸方向)に配置されていることとした。しかし、フレーム取付部263は、第一方向(Y軸方向)から見てバスバー250の第二方向(Z軸方向)からずれた位置(例えばX軸方向にずれた位置)に配置されていてもよい。つまり、フレーム取付部263の配置位置は、特に限定されない。フレーム取付部263の個数についても、特に限定されない。フレーム取付部264についても同様である。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、フレーム取付部263が第一突起263aと第二突起263bとを有し、プレート部材がプレート開口部230cとプレート係合部230eとを有していることとした。しかし、プレート部材が第一突起及び第二突起等の突起を有し、フレーム取付部263が、当該突起が挿入され係合される開口部及び係合部を有していることにしてもよい。つまり、フレーム取付部263及びプレート部材の一方が、他方に向けて突出する第一突起及び第二突起を有し、当該他方が、第一突起が挿入される開口部及び第二突起と係合する係合部を有していればよい。フレーム取付部264についても同様である。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、第二突起263b及び264bは、反対方向に突出していることとしたが、同じ方向に突出していてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、フレーム取付部263が第二突起263bを有していない、または、プレート部材がプレート係合部230eを有していないことにより、フレーム取付部263がプレート部材に係合しない構成でもよい。例えば、第一突起263aがプレート開口部230cに嵌合または圧入されることにより、フレーム取付部263がプレート部材に取り付けられる構成でもよい。つまり、絶縁部材は、プレート部材に抜け止めされているように取り付けられていればよい。フレーム取付部264についても同様である。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、フレーム取付部263が第一突起263aを有していない、または、プレート部材がプレート開口部230cを有していないことにより、フレーム取付部263がプレート部材に挿入されない構成でもよい。例えば、絶縁部材がプレート部材に、ボルト締結、接着、溶着、溶接、かしめ接合等により取り付けられる構成でもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、複数のフレーム取付部263のうちのいずれかのフレーム取付部263が上記の構成を有していなくてもよいし、複数のフレーム取付部264のうちのいずれかのフレーム取付部264が上記の構成を有していなくてもよい。プレート開口部230c及び230dについても同様である。
Further, in the above embodiment, the
また、蓄電装置10は、上述した全ての構成要素を備えている必要はない。例えば、蓄電装置10は、スペーサ220、223、サーミスタ252、取付部材300、電気機器400、または、リレー520等を備えていなくてもよい。
Further, the
また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる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。 Further, a form constructed by arbitrarily combining the components included in the above-described embodiment and its modifications is also included in the scope of the present invention.
また、本発明は、蓄電装置10として実現することができるだけでなく、上記絶縁部材及びプレート部材の組み合わせとしても実現することができる。
Further, the present invention can be realized not only as a
本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
10 蓄電装置
100 外装体
200 蓄電ユニット
210 蓄電素子
210a 容器
210b 電極端子
210e 集電体
210f 電極体
211 第一蓄電素子
212 第二蓄電素子
230、231、232 エンドプレート
230c、230d プレート開口部
230e プレート係合部
240、241、242、243 サイドプレート
250、510 バスバー
251 電線
260 バスバーフレーム
261 フレーム本体
262 バスバー配置部
263、264 フレーム取付部
263a、264a 第一突起
263b、264b 第二突起
265 電線配置部
10
Claims (6)
前記第一方向と交差する第二方向において前記蓄電素子を挟む位置に配置される一対のエンドプレートと、
前記蓄電素子の前記第一方向に配置される絶縁部材と、を備え、
前記絶縁部材は、前記一対のエンドプレートのうちの少なくとも1つのエンドプレートであるプレート部材に取り付けられる取付部を有する
蓄電装置。 A power storage element having an electrode terminal protruding in the first direction,
A pair of end plates arranged at positions sandwiching the power storage element in the second direction intersecting the first direction,
An insulating member arranged in the first direction of the power storage element is provided.
The insulating member is a power storage device having a mounting portion attached to a plate member which is at least one end plate of the pair of end plates.
前記一対のエンドプレートは、前記複数の蓄電素子を第二方向において挟む位置に配置される
請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device includes a plurality of the power storage elements arranged in the first direction and the third direction intersecting the second direction.
The power storage device according to claim 1, wherein the pair of end plates are arranged at positions sandwiching the plurality of power storage elements in a second direction.
請求項1または2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1 or 2, wherein one of the mounting portion and the plate member has a first protrusion protruding toward the other, and the other has an opening into which the first protrusion is inserted. ..
前記他方は、前記第一方向において第二突起と係合する係合部を有する
請求項3に記載の蓄電装置。 One of the above further has a second protrusion protruding from the first protrusion in the first direction and a third direction intersecting the second direction.
The power storage device according to claim 3, wherein the other is an engaging portion that engages with a second protrusion in the first direction.
前記第二突起は、前記複数の取付部に対応して複数配置され、
複数の前記第二突起は、前記第三方向において反対方向に突出する少なくとも2つの第二突起を有する
請求項4に記載の蓄電装置。 The insulating member has a plurality of the mounting portions.
A plurality of the second protrusions are arranged corresponding to the plurality of mounting portions.
The power storage device according to claim 4, wherein the plurality of second protrusions have at least two second protrusions protruding in opposite directions in the third direction.
前記取付部は、前記第一方向から見て、前記バスバーの前記第二方向に配置される
請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。 Further, a bus bar connected to the electrode terminal is provided.
The power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the mounting portion is arranged in the second direction of the bus bar when viewed from the first direction.
Priority Applications (1)
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JP2020028200A JP2021132016A (en) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | Power storage device |
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