JP2022054262A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置１０は、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子１１０、及び、複数の蓄電素子１１０を収容する外装体１２０を有する蓄電ユニット１００と、蓄電ユニット１００の第一方向と交差する第二方向に配置され、蓄電ユニット１００を下方から支持する支持部材２２０と、を備え、支持部材２２０は、蓄電ユニット１００の、第一方向及び第二方向と交差する第三方向における端部と離間して配置される第一支持部２２２を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を収容する外装体とを有する蓄電ユニットを備える蓄電装置に関する。

従来、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を収容する外装体とを有する蓄電ユニットを備え、蓄電ユニットを支持部材で下方から支持する構成の蓄電装置が広く知られている。例えば、特許文献１には、複数の二次電池（蓄電素子）がケース（外装体）に収容された構成（蓄電ユニット）を、ベースプレート（支持部材）で下方から支持する電池モジュール（蓄電装置）が開示されている。

特開２０１５－１４１７６５号公報

上記従来のような構成の蓄電装置では、支持部材が蓄電ユニットに当接して配置されているため、蓄電ユニット内の蓄電素子が過熱した場合に、支持部材を介して周囲の他の蓄電素子に熱が伝わり、蓄電素子の熱連鎖が発生するおそれがある。例えば、上記特許文献１に開示された蓄電装置では、支持部材（ベースプレート）に、蓄電ユニットの幅方向に延びる多数のフィンが設けられており、これらのフィンに蓄電ユニットが載置されて支持されている。このため、蓄電ユニット内の蓄電素子が過熱した場合に、蓄電素子を収容する外装体が融解し、当該フィンを介して周囲の他の蓄電素子に熱が伝わっていき、蓄電素子の熱連鎖が発生するおそれがある。

本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる蓄電装置を提供することを目的とする。

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、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子、及び、前記複数の蓄電素子を収容する外装体を有する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットの前記第一方向と交差する第二方向に配置され、前記蓄電ユニットを下方から支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記蓄電ユニットの、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向における端部と離間して配置される第一支持部を有する。

これによれば、蓄電装置は、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子及び外装体を有する蓄電ユニットの第二方向に、蓄電ユニットを下方から支持する支持部材を備えており、支持部材は、蓄電ユニットの第三方向の端部と離間して配置される第一支持部を有している。ここで、本願発明者は、第一支持部が蓄電ユニットの第三方向の端部に当接していると、蓄電素子が過熱した場合に、外装体の第三方向の端部が融解し、外装体の融解が、当該端部に当接する第一支持部を介して第一方向に広がっていくおそれがあることを見出した。外装体の融解の熱が、第一方向（複数の蓄電素子の並び方向）に広がることで、当該熱が周囲の他の蓄電素子に伝わっていき、蓄電素子の熱連鎖が発生するおそれがある。このため、支持部材の第一支持部を、蓄電ユニットの第三方向における端部と離間して配置する。これにより、蓄電素子が過熱して、蓄電ユニットの外装体の第三方向における端部が融解した場合でも、外装体の融解が第一方向に広がるのが抑制されるため、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

前記支持部材は、さらに、前記蓄電ユニットの前記第二方向に、前記蓄電ユニットに対向し、かつ、前記蓄電ユニットと離間して配置される板状部を有することにしてもよい。

これによれば、支持部材において、蓄電ユニットの第二方向に、蓄電ユニットと離間した状態で板状部を配置することで、蓄電素子が過熱して外装体が融解した場合でも、外装体の融解が第一方向に広がるのが抑制される。つまり、板状部が、外装体が融解した箇所に当接していると、外装体の融解が第一方向に広がるおそれがあるが、板状部が外装体と離間して配置されるため、外装体の融解が第一方向に広がるのが抑制される。これにより、外装体の融解の熱が他の蓄電素子に伝わるのが抑制されるため、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

前記第一支持部は、前記蓄電ユニットの前記第一方向における一端部から他端部までに亘って延設されて配置されることにしてもよい。

これによれば、支持部材の第一支持部が、蓄電ユニットの第一方向における一端部から他端部まで延設されることで、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制しつつ、蓄電ユニットを安定して支持することができる。

前記蓄電ユニットは、前記第一方向に長尺な形状を有し、前記支持部材は、さらに、前記蓄電ユニットの前記第一方向における端部を支持する第二支持部を有することにしてもよい。

これによれば、蓄電ユニットが、第一方向に長尺な形状を有することで、蓄電ユニットの長手方向において外装体の融解が広がるのを抑制することができる。また、支持部材が、蓄電ユニットの長手方向（第一方向）における端部を支持する第二支持部を有することで、蓄電ユニットを安定して支持することができる。これらにより、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制しつつ、蓄電ユニットを安定して支持することができる。

前記外装体は、樹脂によって形成されていることにしてもよい。

これによれば、蓄電ユニットの外装体が樹脂によって形成されていることで、蓄電素子が過熱すると外装体が融解しやすくなるため、従来の構成では、蓄電素子の熱連鎖が発生しやすい。これに対し、本発明の構成によって、外装体が融解した場合でも外装体の融解が広がるのが抑制されることにより、外装体が樹脂によって形成されている場合でも、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、支持部材としても実現することができる。

本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

実施の形態に係る蓄電装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電ユニットの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る支持部材の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る支持部材と蓄電ユニットとの位置関係を示す斜視図である。 実施の形態の変形例１に係る支持部材の構成、及び、支持部材と蓄電ユニットとの位置関係を示す斜視図である。 実施の形態の変形例２に係る支持部材の構成、及び、支持部材と蓄電ユニットとの位置関係を示す斜視図である。 実施の形態の変形例３に係る支持部材の構成、及び、支持部材と蓄電ユニットとの位置関係を示す斜視図である。

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。各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。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。

以下の説明及び図面中において、ラックの幅方向、ラックの支持部材（棚板）上の蓄電ユニットの並び方向、蓄電ユニットの長側面の対向方向、または、蓄電素子の短側面の対向方向を、Ｘ軸方向と定義する。ラックの奥行方向、蓄電ユニットの短側面の対向方向（蓄電ユニットの長手方向）、１つの蓄電ユニットにおける蓄電素子の並び方向、または、蓄電素子の長側面の対向方向を、Ｙ軸方向と定義する。ラックの高さ方向、支持部材を挟む蓄電ユニットの並び方向、蓄電ユニットと支持部材との並び方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。

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。以下では、Ｙ軸方向を第一方向とも呼び、Ｚ軸方向（またはＺ軸マイナス方向）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。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。

（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の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電装置１０の構成を示す斜視図である。図１では、蓄電装置１０のラック２００の一部を透視して、ラック２００の内部の一部を破線で示している。図２は、本実施の形態に係る蓄電ユニット１００の構成を示す斜視図である。図２では、蓄電ユニット１００の外装体１２０を透視して、外装体１２０の内部を破線で示している。

蓄電装置１０は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、本実施の形態では、直方体形状を有している。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。具体的には、蓄電装置１０は、家庭用または産業用の蓄電設備等に使用される定置用のバッテリ等として用いられる。本実施の形態では、蓄電装置１０は、風力発電、太陽光発電等によって発電された電力を蓄え、外部の設備に安定的に電力を供給する定置型の蓄電池盤である。なお、蓄電装置１０は、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ることもできる。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、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。

図１に示すように、蓄電装置１０は、蓄電ユニット１００と、蓄電ユニット１００を収容するラック２００と、を備えている。本実施の形態では、ラック２００内において、Ｘ軸方向に並ぶ３つの蓄電ユニット１００が、Ｚ軸方向に４段並べられて配置されている。

蓄電ユニット１００は、Ｙ軸方向（第一方向）に長尺な直方体形状の電池モジュール（組電池）である。図２に示すように、蓄電ユニット１００は、Ｙ軸方向（第一方向）に並ぶ複数の蓄電素子１１０、及び、当該複数の蓄電素子１１０を収容する外装体１２０を有している。蓄電ユニット１００が有する蓄電素子１１０の個数は特に限定されないが、例えば、１６個の蓄電素子１１０がＹ軸方向に配列されて、外装体１２０に収容されている。蓄電ユニット１００は、これらの構成の他、複数の蓄電素子１１０の電極端子同士を接続するバスバー等も備えているが、図示は省略し、詳細な説明も省略する。蓄電ユニット１００は、蓄電素子１１０間に配置されるスペーサ、蓄電素子１１０を拘束する拘束部材（エンドプレート、サイドプレート等）、バスバーの位置決めを行うバスバーフレーム、蓄電素子１１０の充電状態や放電状態を監視するための回路基板やリレー等の電気機器等も備えていてもよいが、これらの図示及び説明も省略する。

蓄電素子１１０は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子１１０は、扁平な直方体形状（角形）を有している。なお、蓄電素子１１０の形状は、直方体形状には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状、円柱形状、長円柱形状等であってもよい。蓄電素子１１０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。蓄電素子１１０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。蓄電素子１１０は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子１１０の構成の詳細な説明については、後述する。

外装体１２０は、蓄電ユニット１００の外装体を構成する、Ｙ軸方向に長尺な箱形（直方体形状）の容器（モジュールケース）である。外装体１２０は、複数の蓄電素子１１０の外方に配置され、複数の蓄電素子１１０を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。外装体１２０の材質は特に限定されないが、本実施の形態では、外装体１２０は、熱によって融解（燃焼）する部材、具体的には樹脂によって形成されている。例えば、外装体１２０は、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性の樹脂部材により形成されている。外装体１２０は、これにより、複数の蓄電素子１１０が外部の金属部材等に接触することを回避する。

外装体１２０は、外装体１２０の本体を構成する外装体本体１２１と、外装体１２０の蓋体を構成する外装体蓋体１２２と、を有している。外装体本体１２１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１１０等を収容する。外装体本体１２１は、Ｚ軸プラス方向に向く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１１０等を収容する。つまり、外装体本体１２１は、Ｘ軸方向両側の側面に、対向する一対の矩形状かつ平板状の長側壁部を有し、Ｙ軸方向両側の側面に、対向する一対の矩形状かつ平板状の短側壁部を有し、Ｚ軸マイナス方向側に、矩形状かつ平板状の底壁部を有している。外装体蓋体１２２は、外装体本体１２１の開口を閉塞する、Ｙ軸方向に延びる扁平な矩形状の部材である。外装体蓋体１２２は、外装体本体１２１と係合または嵌合され、接着剤、ヒートシールまたは超音波溶着等によって接合される。外装体１２０には、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電するための外部端子（正極外部端子及び負極外部端子）が設けられているが、図示は省略する。

ラック２００は、直方体形状（箱形）の収容体（棚）であり、複数の蓄電ユニット１００が収容されるラック本体部２１０と、複数の蓄電ユニット１００を支持する支持部材２２０と、を有している。ラック２００（ラック本体部２１０及び支持部材２２０）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で形成されている。なお、ラック２００は、上述の外装体１２０に使用可能ないずれかの樹脂等で形成されていてもよいが、ラック本体部２１０は、強度が高い部材で形成されるのが好ましく、支持部材２２０は、強度及び耐熱性が高い部材で形成されるのが好ましい。

ラック本体部２１０は、Ｙ軸マイナス方向側の面（前面）が開口した形状を有している。つまり、ラック本体部２１０は、２つの側面部２１１と、上面部２１２と、底面部２１３と、背面部２１４と、仕切部２１５と、を有している。なお、ラック本体部２１０は、Ｙ軸マイナス方向側の面（前面）の開口を開閉可能（開閉自在）に閉塞するカバー部材（扉）を有していてもよい。

２つの側面部２１１は、ラック本体部２１０のＸ軸方向両側に配置される平板状かつ矩形状の壁部である。上面部２１２は、ラック本体部２１０のＺ軸プラス方向側に配置される平板状かつ矩形状の壁部である。底面部２１３は、ラック本体部２１０のＺ軸マイナス方向側に配置される平板状かつ矩形状の壁部である。背面部２１４は、ラック本体部２１０のＹ軸プラス方向側に配置される平板状かつ矩形状の壁部である。背面部２１４は、ラック本体部２１０のＹ軸プラス方向側の面（背面）の開口を開閉可能（開閉自在）に閉塞するカバー部材（扉）であってもよい。仕切部２１５は、蓄電ユニット１００が収容される収容空間２３０と、制御機器等の蓄電ユニット１００以外の設備が収容される収容空間２４０とを仕切る平板状かつ矩形状の壁部である。

支持部材２２０は、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向（第一方向と交差する第二方向）に配置され、蓄電ユニット１００を下方（Ｚ軸マイナス方向）から支持する扁平な矩形状の棚板である。本実施の形態では、複数（４つ）のＸＹ平面に平行な支持部材２２０が、Ｚ軸方向に並んで配置されて、ラック本体部２１０の内方の空間を仕切っている。これにより、ラック本体部２１０の内方には、Ｚ軸方向に並ぶ４つの収容空間２３０が形成されている。収容空間２３０は、１以上の蓄電ユニット１００（本実施の形態では３つの蓄電ユニット１００）が収容される直方体形状の空間である。つまり、ラック２００は、４段の収容空間２３０を有しており、４段の収容空間２３０のそれぞれに、３つの蓄電ユニット１００が収容されている。言い換えれば、４つの支持部材２２０上に、３つの蓄電ユニット１００がそれぞれ載置されている。支持部材２２０の構成の詳細な説明については、後述する。

［２ 蓄電素子１１０の構成の説明］
次に、蓄電素子１１０の構成について、詳細に説明する。なお、蓄電ユニット１００が有する蓄電素子１１０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１１０の構成について詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る蓄電素子１１０の構成を示す斜視図である。

図３に示すように、蓄電素子１１０は、容器１１１と、一対の電極端子１１４（正極端子及び負極端子）と、を備えている。容器１１１の内方には、電極体、集電体（正極集電体及び負極集電体）、及び、電解液（非水電解質）等が収容されているが、これらの図示は省略する。当該電解液としては、蓄電素子１１０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。容器１１１（後述の容器蓋体１１３）と電極端子１１４との間、及び、容器１１１（容器蓋体１１３）と集電体との間には、絶縁性及び気密性を高めるためにガスケット等が配置されているが、これらの図示も省略する。集電体の側方等にスペーサが配置されていてもよいし、容器１１１の外面を覆う絶縁シートが配置されていてもよい。

容器１１１は、開口が形成された容器本体１１２と、容器本体１１２の開口を閉塞する容器蓋体１１３とを有する直方体形状（角形）の容器である。容器１１１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。

容器本体１１２は、容器１１１の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材である。容器本体１１２は、Ｙ軸方向両側の側面に、対向する一対の矩形状かつ平面状の長側面部を有し、Ｘ軸方向両側の側面に、対向する一対の矩形状かつ平面状の短側面部を有し、Ｚ軸マイナス方向側に、矩形状かつ平面状の底面部を有している。容器蓋体１１３は、容器１１１の蓋部を構成する平板状かつ矩形状の部材であり、容器本体１１２のＺ軸プラス方向に、Ｘ軸方向に延設されて配置されている。容器蓋体１１３には、容器１１１内方の圧力が上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁１１５が配置されている。容器１１１（例えば容器蓋体１１３）には、容器１１１内方に電解液を注液するための注液部等も設けられていてもよい。

電極端子１１４は、容器１１１の容器蓋体１１３に配置される蓄電素子１１０の端子（正極端子及び負極端子）であり、集電体を介して、電極体の正極板及び負極板に電気的に接続されている。つまり、電極端子１１４は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子１１０の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子１１０の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。電極端子１１４は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。

電極体は、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。電極体が有する正極板は、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。正極活物質層に用いられる正極活物質、及び、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、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。セパレータは、微多孔性のシートであり、樹脂等の適宜公知の材料を使用できる。電極体は、複数の平板状の極板（正極板及び負極板）が積層されて形成されたスタック型の電極体であってもよいし、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体、または、極板が巻回されて形成された巻回型の電極体等であってもよい。

集電体は、電極端子１１４と電極体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。正極集電体は、正極板の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、負極集電体は、負極板の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。

［３ 支持部材２２０の構成の説明］
次に、支持部材２２０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支持部材２２０の構成を示す斜視図である。なお、ラック２００が有する支持部材２２０は全て同様の構成を有するため、図４では、１つの支持部材２２０の構成を図示している。図５は、本実施の形態に係る支持部材２２０と蓄電ユニット１００との位置関係を示す斜視図である。具体的には、図５は、支持部材２２０のＸ軸プラス方向側の部位において、支持部材２２０に蓄電ユニット１００が載置された状態を示している。

支持部材２２０は、複数（本実施の形態では、３つ）の蓄電ユニット１００を下方から支持する部材であり、図４及び図５に示すように、板状部２２１と、第一支持部２２２と、第二支持部２２３と、を有している。

板状部２２１は、ＸＹ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位であり、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向（第二方向）に、蓄電ユニット１００に対向し、かつ、蓄電ユニット１００と離間して配置される。具体的には、板状部２２１は、Ｚ軸方向において、複数（３つ）の蓄電ユニット１００と間隔を空けて並んで配置される。また、板状部２２１は、当該複数の蓄電ユニット１００に亘ってＸ軸方向に延設され、かつ、当該複数の蓄電ユニット１００のＹ軸方向の一端部（一端縁）から他端部（他端縁）までに亘ってＹ軸方向に延設されて配置される。これにより、板状部２２１は、Ｚ軸マイナス方向（第二方向）から見て、当該複数の蓄電ユニット１００の全体を覆うように配置される。

第一支持部２２２は、板状部２２１からＺ軸プラス方向に突出し、かつ、板状部２２１のＹ軸方向の一端部から他端部までに亘ってＹ軸方向に延設される、ＹＺ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。本実施の形態では、３つの蓄電ユニット１００に対応して、板状部２２１のＸ軸方向両側及び中央部に、３つの第一支持部２２２が配置されている。第一支持部２２２は、板状部２２１（及び第二支持部２２３）と溶接、嵌合、係合、ボルト締結、接着、溶着等によって接合されていてもよいし、鋳造、鍛造、プレス加工等によって板状部２２１（及び第二支持部２２３）と一体形成されていてもよい。

それぞれの第一支持部２２２は、蓄電ユニット１００のＸ軸方向中央部、かつ、蓄電ユニット１００のＹ軸方向（第一方向）における一端部から他端部までに亘って延設されて配置される。第一支持部２２２は、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向に配置されて、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向の面（外装体１２０の底壁部）に当接した状態で、蓄電ユニット１００を載置して支持する。第一支持部２２２は、Ｚ軸プラス方向の面（上面）が平面（水平面）に形成されており、当該平面に蓄電ユニット１００が当接した状態で載置され支持される。

このように、第一支持部２２２は、蓄電ユニット１００のＸ軸方向（第一方向及び第二方向と交差する第三方向）における端部と離間して配置される。つまり、第一支持部２２２は、Ｚ軸方向から見て、蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部とは重ならない位置に配置される。当該Ｘ軸方向における端部とは、例えば、蓄電ユニット１００（外装体１２０）のＸ軸方向における幅を３等分した場合の端部に位置する領域の部位である。なお、当該Ｘ軸方向における端部は、蓄電ユニット１００（外装体１２０）のＸ軸方向における幅を、５等分した場合の端部に位置する領域の部位であるのがより好ましく、１０等分した場合の端部に位置する領域の部位であるのがさらに好ましい。

第二支持部２２３は、板状部２２１からＺ軸プラス方向に突出し、かつ、板状部２２１のＸ軸方向の一端部（一端縁）から他端部（他端縁）までに亘ってＸ軸方向に延設される、ＸＺ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。具体的には、板状部２２１のＹ軸方向両端部において、板状部２２１のＹ軸方向両側の端縁からＺ軸プラス方向に突出する２つの第二支持部２２３が配置されている。２つの第二支持部２２３は、Ｙ軸方向において３つの第一支持部２２２を挟む位置に、３つの第一支持部２２２の両端部と接続されて配置されている。

本実施の形態では、第二支持部２２３は、板状部２２１と接続され、かつ、板状部２２１と一体化されて形成（一体形成）されている。例えば、１枚の平板状部材の端部を折り曲げることにより、板状部２２１及び第二支持部２２３を形成することができる。なお、第二支持部２２３は、鋳造、鍛造、プレス加工等によって板状部２２１（及び第一支持部２２２）と一体形成されていてもよい。第二支持部２２３は、板状部２２１と別体で構成され、板状部２２１（及び第一支持部２２２）と溶接、嵌合、係合、ボルト締結、接着、溶着等によって接合されていてもよい。

第二支持部２２３は、蓄電ユニット１００のＹ軸方向（第一方向）における端部を支持する。つまり、複数（３つ）の蓄電ユニット１００のＹ軸方向両端部において、２つの第二支持部２２３が、当該複数の蓄電ユニット１００に亘ってＸ軸方向に延設されて配置され、当該複数の蓄電ユニット１００のＹ軸方向における両端部を支持する。第二支持部２２３は、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向に配置されて、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向の面（外装体１２０の底壁部）に当接した状態で、蓄電ユニット１００を載置して支持する。第二支持部２２３は、Ｚ軸プラス方向の面（上面）が平面（水平面）に形成されており、当該平面に蓄電ユニット１００が当接した状態で載置され支持される。

このように、２つの第二支持部２２３は、Ｚ軸方向から見て、蓄電ユニット１００のＹ軸方向における両端部（両端縁）と重なる位置に配置される。第一支持部２２２は、２つの第二支持部２２３の間に配置されるため、第一支持部２２２は、Ｚ軸方向から見て、蓄電ユニット１００のＹ軸方向における端部とは異なる部分を支持する。つまり、第一支持部２２２は、蓄電ユニット１００（外装体１２０）のＹ軸方向における端縁とは異なる部分に当接し、当該端縁とは異なる部分を支持する。

［４ 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、第一方向（Ｙ軸方向）に並ぶ複数の蓄電素子１１０及び外装体１２０を有する蓄電ユニット１００の第二方向（Ｚ軸マイナス方向）に、蓄電ユニット１００を下方から支持する支持部材２２０を備えている。支持部材２２０は、蓄電ユニット１００の第三方向（Ｘ軸方向）の端部と離間して配置される第一支持部２２２を有している。ここで、本願発明者は、第一支持部２２２が蓄電ユニット１００の第三方向の端部に当接していると、蓄電素子１１０が過熱した場合に、外装体１２０の第三方向の端部が融解し、外装体１２０の融解が、当該端部に当接する第一支持部２２２を介して第一方向に広がっていくおそれがあることを見出した。外装体１２０の融解の熱が、第一方向（複数の蓄電素子１１０の並び方向）に広がることで、当該熱が周囲の他の蓄電素子１１０に伝わっていき、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するおそれがある。このため、支持部材２２０の第一支持部２２２を、蓄電ユニット１００の第三方向における端部と離間して配置する。これにより、蓄電素子１１０が過熱して、蓄電ユニット１００の外装体１２０の第三方向における端部が融解した場合でも、外装体１２０の融解が第一方向に広がるのが抑制されるため、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

支持部材２２０において、蓄電ユニット１００の第二方向に、蓄電ユニット１００と離間した状態で板状部２２１を配置することで、蓄電素子１１０が過熱して外装体１２０が融解した場合でも、外装体１２０の融解が第一方向に広がるのが抑制される。つまり、板状部２２１が、外装体１２０が融解した箇所に当接していると、外装体１２０の融解が第一方向に広がるおそれがあるが、板状部２２１が外装体１２０と離間して配置されるため、外装体１２０の融解が第一方向に広がるのが抑制される。これにより、外装体１２０の融解の熱が他の蓄電素子１１０に伝わるのが抑制されるため、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。また、外装体１２０の融解物が外装体１２０から落下しても板状部２２１で留まることで、蓄電ユニット１００の下方の他の蓄電ユニット１００に熱連鎖するのも抑制できる。

支持部材２２０の第一支持部２２２が、蓄電ユニット１００の第一方向における一端部から他端部まで延設されることで、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制しつつ、蓄電ユニット１００を安定して支持することができる。

第一支持部２２２が、第二方向から見て蓄電ユニット１００の第三方向における端部とは重ならない位置に配置されることで、外装体１２０の第三方向における端部が融解しても、融解物が第一支持部２２２上に落下するのが抑制される。これにより、外装体１２０の融解が第一方向に広がるのが抑制されるため、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

第一支持部２２２は、蓄電ユニット１００の第一方向における端部以外を支持する。つまり、蓄電ユニット１００の第一方向における端部には、第三方向の端部を支持する別の支持部（第二支持部２２３）を配置することで、蓄電ユニット１００を安定して支持することができる。

蓄電ユニット１００が、第一方向に長尺な形状を有することで、蓄電ユニット１００の長手方向において外装体１２０の融解が広がるのを抑制することができる。また、支持部材２２０が、蓄電ユニット１００の長手方向（第一方向）における端部を支持する第二支持部２２３を有することで、蓄電ユニット１００を安定して支持することができる。これらにより、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制しつつ、蓄電ユニット１００を安定して支持することができる。

蓄電ユニット１００の外装体１２０が樹脂によって形成されていることで、蓄電素子１１０が過熱すると外装体１２０が融解しやすくなるため、従来の構成では、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生しやすい。これに対し、本実施の形態の構成によって、外装体１２０が融解した場合でも外装体１２０の融解が広がるのが抑制されることにより、外装体１２０が樹脂によって形成されている場合でも、蓄電素子１１０の熱連鎖が発生するのを抑制することができる。

［５ 変形例の説明］
（変形例１）
次に、上記実施の形態の変形例１について、説明する。図６は、本実施の形態の変形例１に係る支持部材２２０ａの構成、及び、支持部材２２０ａと蓄電ユニット１００との位置関係を示す斜視図である。具体的には、図６は、図５に対応する図である。

図６に示すように、本変形例における支持部材２２０ａは、上記実施の形態における支持部材２２０の第一支持部２２２に代えて、第一支持部２２２ａを有している。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。

第一支持部２２２ａは、板状部２２１のＹ軸方向中央部からＺ軸プラス方向に突出する円柱形状の部位である。本変形例では、３つの蓄電ユニット１００に対応して、蓄電ユニット１００のＸ軸方向中央部かつＹ軸方向中央部に、３つの第一支持部２２２ａがそれぞれ配置されている。第一支持部２２２ａは、板状部２２１と溶接、嵌合、係合、ボルト締結、接着、溶着等によって接合されていてもよいし、鋳造、鍛造、プレス加工等によって板状部２２１と一体形成されていてもよい。

それぞれの第一支持部２２２ａは、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向中央部に配置されて、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向の面（外装体１２０の底壁部）に当接した状態で、蓄電ユニット１００を載置して支持する。第一支持部２２２ａは、Ｚ軸プラス方向の面（上面）が平面（水平面）に形成されており、当該平面に蓄電ユニット１００が当接した状態で載置され支持される。このように、第一支持部２２２ａは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向（第三方向）における端部と離間して配置される。

以上のように、本変形例に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。このように、第一支持部２２２ａは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部と離間して配置されていればよく、その位置及び形状は特に限定されない。なお、本変形例において、第一支持部２２２ａは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向中央部からずれた位置に配置されていてもよいし、長円柱形状、楕円柱形状、角柱形状、円筒形状等の筒状、中空形状等の円柱形状以外の形状でもよい。

（変形例２）
次に、上記実施の形態の変形例２について、説明する。図７は、本実施の形態の変形例２に係る支持部材２２０ｂの構成、及び、支持部材２２０ｂと蓄電ユニット１００との位置関係を示す斜視図である。具体的には、図７は、図５に対応する図である。

図７に示すように、本変形例における支持部材２２０ｂは、上記実施の形態における支持部材２２０の第一支持部２２２に代えて、第一支持部２２２ｂを有している。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。

第一支持部２２２ｂは、板状部２２１のＹ軸方向中央部からＺ軸プラス方向に突出し、かつ、板状部２２１のＸ軸方向の一端部（一端縁）から他端部（他端縁）までに亘ってＸ軸方向に延設される、ＸＺ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。本変形例では、第一支持部２２２ｂは、複数（３つ）の蓄電ユニット１００のＹ軸方向中央部において、当該複数の蓄電ユニット１００に亘ってＸ軸方向に延設されて配置され、当該複数の蓄電ユニット１００のＹ軸方向中央部を支持する。第一支持部２２２ｂは、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向のＹ軸方向中央部に配置されて、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向の面（外装体１２０の底壁部）に当接した状態で、蓄電ユニット１００を載置して支持する。第一支持部２２２ｂは、Ｚ軸プラス方向の面（上面）が平面（水平面）に形成されており、当該平面に蓄電ユニット１００が当接した状態で載置され支持される。

第一支持部２２２ｂには、蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部に対向する位置に、Ｚ軸マイナス方向に凹む凹部２２４が形成されている。本変形例では、凹部２２４は、Ｙ軸方向から見て半円形状に凹んだ凹部である。このように、第一支持部２２２ｂは、Ｚ軸方向から見て蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部と重なる位置に配置されるものの、蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部と離間して配置される。第一支持部２２２ｂは、板状部２２１と溶接、嵌合、係合、ボルト締結、接着、溶着等によって接合されていてもよいし、鋳造、鍛造、プレス加工等によって板状部２２１と一体形成されていてもよい。

以上のように、本変形例に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。このように、第一支持部２２２ｂは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向における端部と離間して配置されていればよく、その位置及び形状は特に限定されない。なお、本変形例において、第一支持部２２２ｂの凹部２２４の形状は、特に限定されず、Ｙ軸方向から見て半長円形状、半楕円形状、矩形状、三角形状、その他の多角形状等の半円形状以外の形状でもよい。３つの蓄電ユニット１００に対応して、第一支持部２２２ｂが３分割されて配置されていてもよい。

（変形例３）
次に、上記実施の形態の変形例３について、説明する。図８は、本実施の形態の変形例３に係る支持部材２２０ｃの構成、及び、支持部材２２０ｃと蓄電ユニット１００との位置関係を示す斜視図である。具体的には、図８は、図５に対応する図である。

図８に示すように、本変形例における支持部材２２０ｃは、上記実施の形態における支持部材２２０の第一支持部２２２及び第二支持部２２３に代えて、第一支持部２２２ｃを有している。その他の構成については、上記実施の形態と同様のため、詳細な説明は省略する。

第一支持部２２２ｃは、板状部２２１からＺ軸プラス方向に突出し、かつ、板状部２２１のＹ軸方向の一端部（一端縁）から他端部（他端縁）までに亘ってＹ軸方向に延設される、Ｙ軸方向から見て逆Ｕ字状の部位である。つまり、第一支持部２２２ｃは、Ｙ軸方向に延びる直方体形状の角柱のＺ軸マイナス方向の面がＺ軸プラス方向に矩形状に凹んだ形状を有している。本変形例では、それぞれの蓄電ユニット１００に対して、Ｘ軸方向に並ぶ２つの第一支持部２２２ｃが配置されている。第一支持部２２２ｃは、板状部２２１と溶接、嵌合、係合、ボルト締結、接着、溶着等によって接合されていてもよいし、鋳造、鍛造等によって板状部２２１と一体形成されていてもよい。

それぞれの第一支持部２２２ｃは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向の端部を避けた位置、かつ、蓄電ユニット１００のＹ軸方向（第一方向）における一端部から他端部までに亘って延設されて配置される。つまり、第一支持部２２２ｃは、蓄電ユニット１００のＸ軸方向（第三方向）における端部と離間して配置される。第一支持部２２２ｃは、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向に配置されて、蓄電ユニット１００のＺ軸マイナス方向の面（外装体１２０の底壁部）に当接した状態で、蓄電ユニット１００を載置して支持する。第一支持部２２２ｃは、Ｚ軸プラス方向の面（上面）が平面（水平面）に形成されており、当該平面に蓄電ユニット１００が当接した状態で載置され支持される。

以上のように、本変形例に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本変形例では、支持部材２２０ｃは、上記実施の形態における支持部材２２０が有していた第二支持部２２３を有していないが、このような構成でも、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、本変形例において、第一支持部２２２ｃの形状は、特に限定されず、Ｚ軸プラス方向の面が凹んだ形状でもよく、その他の面が凹んだ形状でもよく、いずれの面も凹んでいなくてもよく、Ｙ軸方向から見て半円形状、半長円形状、半楕円形状、三角形状、その他の多角形状等でもよい。第一支持部２２２ｃの数も特に限定されず、３つ以上の第一支持部２２２ｃがＸ軸方向に並べられていてもよいし、Ｘ軸方向の幅が大きい１つの第一支持部２２２ｃが配置されていてもよい。

（その他の変形例）
以上、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したが、本発明は、この実施の形態に限定されない。今回開示された実施の形態は全ての点で例示であり、本発明の範囲には、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。

例えば、上記実施の形態では、支持部材は、蓄電ユニット１００の鉛直方向下方（第二方向）に配置され、蓄電ユニット１００を下方から支持することとした。しかし、支持部材は、蓄電ユニット１００の鉛直方向下方から少し傾いた方向に配置されて、蓄電ユニット１００を下方から支持することにしてもよい。つまり、第二方向を、鉛直方向下方から傾いた方向と定義してもよい。

上記実施の形態では、支持部材は、板状部２２１を有していることとしたが、板状部２２１を有していなくてもよい。

上記実施の形態では、蓄電ユニット１００は、Ｙ軸方向に長尺な形状を有しており、第二支持部２２３は、蓄電ユニット１００の長手方向における端部を支持することとした。しかし、蓄電ユニット１００は、Ｘ軸方向に長尺な形状（Ｙ軸方向が短い形状）を有しており、第二支持部２２３は、蓄電ユニット１００の短手方向における端部を支持することにしてもよい。または、蓄電ユニット１００は、Ｚ軸方向に長尺な形状を有していてもよい。

上記実施の形態では、ラック２００は、複数（４つ）の支持部材を有していることとしたが、ラック２００が有する支持部材の数は特に限定されず、ラック２００は、１つの支持部材しか有していなくてもよい。また、支持部材は、複数（３つ）の蓄電ユニット１００を支持する部材であることとしたが、支持部材が支持する蓄電ユニット１００の個数は特に限定されず、支持部材が１つの蓄電ユニット１００しか支持しない構成でもよい。つまり、支持部材は、１つの蓄電ユニット１００に対応する第一支持部等しか有していない構成でもよい。

上記実施の形態では、ラック２００が有する全ての支持部材が上記の構成を有していることとしたが、いずれかの支持部材が上記の構成を有していなくてもよい。また、１つの支持部材において、全ての蓄電ユニット１００に対して上記の構成を有していることとしたが、いずれかの蓄電ユニット１００に対しては、上記の構成を有していないことにしてもよい。

上記実施の形態では、蓄電ユニット１００は、支持部材に当接して載置されて支持されることとした。しかし、蓄電ユニット１００は、支持部材に直接当接せずに、絶縁部材等を介して間接的に当接して載置されることにしてもよい。なお、この場合でも、当該絶縁部材等を支持部材に含める、または、当該絶縁部材等を蓄電ユニット１００に含めて定義すれば、蓄電ユニット１００は、支持部材に直接当接して載置されることとなる。

上記実施の形態及び上記変形例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。

本発明は、このような蓄電装置として実現することができるだけでなく、支持部材としても実現することができる。

本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備える蓄電装置等に適用できる。

１０ 蓄電装置
１００ 蓄電ユニット
１１０ 蓄電素子
１１１ 容器
１１４ 電極端子
１２０ 外装体
２００ ラック
２１０ ラック本体部
２１１ 側面部
２１２ 上面部
２１３ 底面部
２１４ 背面部
２１５ 仕切部
２２０、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ 支持部材
２２１ 板状部
２２２、２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ 第一支持部
２２３ 第二支持部
２２４ 凹部
２３０、２４０ 収容空間

Claims (5)

1. 第一方向に並ぶ複数の蓄電素子、及び、前記複数の蓄電素子を収容する外装体を有する蓄電ユニットと、
   前記蓄電ユニットの前記第一方向と交差する第二方向に配置され、前記蓄電ユニットを下方から支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、前記蓄電ユニットの、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向における端部と離間して配置される第一支持部を有する
   蓄電装置。
2. 前記支持部材は、さらに、前記蓄電ユニットの前記第二方向に、前記蓄電ユニットに対向し、かつ、前記蓄電ユニットと離間して配置される板状部を有する
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記第一支持部は、前記蓄電ユニットの前記第一方向における一端部から他端部までに亘って延設されて配置される
   請求項１または２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓄電ユニットは、前記第一方向に長尺な形状を有し、
   前記支持部材は、さらに、前記蓄電ユニットの前記第一方向における端部を支持する第二支持部を有する
   請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 前記外装体は、樹脂によって形成されている
   請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電装置。

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