JP2023001756A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電素子の膨張に起因する保持部材の変形を抑制できる蓄電装置を提供する。【解決手段】本実施形態では、所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、所定方向に隣り合う蓄電素子間に配置される隣接部材２と、所定方向において複数の蓄電素子を挟み込む一対の終端部材、及び複数の蓄電素子に沿って所定方向に延び且つ一対の終端部材同士を接続する接続部材、を有し、複数の蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、隣接部材は、接続部材に固定される固定部２５と、所定方向に弾性変形可能な少なくとも一つの弾性部２６と、所定方向における固定部の両側に配置される一対の挟持部２７と、を有し、少なくとも一つの弾性部は、一対の挟持部の間、又は固定部と挟持部との各間に挟み込まれ、各挟持部は、隣接する蓄電素子から加わる所定方向の力を弾性部に伝達可能に配置されている、ことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を保持する保持部材と、蓄電素子間に配置され且つ保持部材に固定される隣接部材と、を備える蓄電装置に関する。

従来から、複数の電池セルがセパレータを介して積層されている電池ブロックが知られている（特許文献１参照）。この電池ブロックは、複数の電池セルを絶縁性のセパレータを介して積層し、積層方向の両側にエンドプレートが配置されたブロック体である。エンドプレートは、バインドバーによって連結されている。このバインドバーは、電池ブロックの両側面に配置されて、その両端部を内側に折曲して折曲部をエンドプレートに止ネジで固定されている。

この電池ブロックにおいて、経年劣化等によって各電池セルが膨らむと複数の電池セルを保持（拘束）する部材（エンドプレート及びバインドバー等）に大きな応力が発生し、前記拘束する部材が変形する場合がある。

特開２０１０－２８７５５０号公報

そこで、本実施形態は、蓄電素子の膨張に起因する保持部材の変形を抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。

本実施形態の蓄電装置は、
所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
前記所定方向に隣り合う蓄電素子間に配置される隣接部材と、
前記所定方向において前記複数の蓄電素子を挟み込む一対の終端部材、及び前記複数の蓄電素子に沿って前記所定方向に延び且つ前記一対の終端部材同士を接続する接続部材、を有し、前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記隣接部材は、
前記接続部材に固定される固定部と、
前記所定方向に弾性変形可能な少なくとも一つの弾性部と、
前記所定方向における前記固定部の両側に配置される一対の挟持部と、を有し、
前記少なくとも一つの弾性部は、前記一対の挟持部の間、又は前記固定部と前記挟持部との各間に挟み込まれ、
各挟持部は、前記固定部に向かう方向に移動可能に配置されている。

また、本実施形態の蓄電装置は、
所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
前記所定方向に隣り合う蓄電素子間に配置される隣接部材と、
前記所定方向において前記複数の蓄電素子を挟み込む一対の終端部材、及び前記複数の蓄電素子に沿って前記所定方向に延び且つ前記一対の終端部材同士を接続する接続部材、を有し、前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記隣接部材は、
前記接続部材に固定される固定部と、
前記所定方向に弾性変形可能な弾性部と、
前記所定方向において前記固定部との間に前記弾性部を挟み込む挟持部と、を有し、
前記挟持部は、前記固定部に向かう方向に移動可能に配置されている。

これらの構成によれば、隣接部材の挟持部と終端部材との間に配置されている各蓄電素子が膨張しても、隣接部材において挟持部が固定部に向かう方向に移動して（即ち、弾性部が挟み込まれて弾性変形することによって）前記膨張が吸収されることで保持部材における前記膨張に起因する応力が抑えられ、これにより、保持部材の変形が効果的に抑えられる。

前記蓄電装置では、
前記挟持部は、前記所定方向と直交する方向に広がり且つ前記固定部又は他方の挟持部との間に前記弾性部を挟み込む挟持面と、該挟持面より前記固定部に向けて突出する第一凸部と、を有し、
前記所定方向において、前記弾性部が弾性変形していないときの前記第一凸部と前記固定部との間には隙間が形成されてもよい。

かかる構成によれば、挟持部に固定部へ向かう方向の力が加わったときに、第一凸部が固定部と当接することでそれ以上の挟持部の固定部に向かう移動が阻止されることで、挟持面と固定部又は他方の挟持部との間に所定の間隔（第一凸部の挟持面からの突出量に相当）が確保され、これにより、弾性部の潰れすぎ等による損傷を抑制できる。

また、前記蓄電装置では、
前記挟持部は、前記固定部に向けて突出する第二凸部、及び前記固定部に向かう方向と反対方向に向けて凹む又は前記所定方向に貫通する第一被挿入部の少なくとも一方を有し、
前記固定部は、前記第二凸部が前記所定方向に相対移動可能に挿入されている第二被挿入部、及び前記挟持部に向けて突出し且つ前記所定方向に相対移動可能に前記第一被挿入部に挿入されている第三凸部の少なくとも一方を有してもよい。

かかる構成によれば、挟持部と固定部との所定方向と直交する方向への位置ずれ（相対移動）を抑えつつ、挟持部と固定部とを所定方向に相対移動させることができる。

また、前記蓄電装置では、
前記挟持部は、前記固定部に向けて突出する第二凸部を有し、
前記固定部は、前記第二凸部が前記所定方向に相対移動可能に挿入されている第二凹部を有し、
前記第二凸部は、前記第一凸部から突出してもよい。

かかる構成によれば、第一凸部及び第二凸部の配置スペースの省スペース化を図ることができる。

以上より、本実施形態によれば、蓄電素子の膨張に起因する保持部材の変形を抑制できる蓄電装置を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。 図２は、前記蓄電装置における構成の一部を省略した分解斜視図である。 図３は、前記蓄電装置が備える第二の隣接部材の斜視図である。 図４は、前記第二の隣接部材の分解斜視図である。 図５は、前記第二の隣接部材が有する固定部の斜視図である。 図６は、前記固定部におけるＸ軸方向と直交する面に沿った縦断面図である。 図７は、前記固定部におけるＹ軸方向と直交する面に沿った縦断面図である。 図８は、前記第二の隣接部材が有する挟持部の斜視図である。 図９は、前記第二の隣接部材が有する挟持部の斜視図である。 図１０は、前記第二の隣接部材の中央横断面図であって、挟持部が固定部側に移動していない状態の中央横断面図である。 図１１は、前記第二の隣接部材の中央横断面図であって、挟持部が固定部側に移動した状態の中央横断面図である。 図１２は、他実施形態に係る第二の隣接部材の模式図である。 図１３は、他実施形態に係る第二の隣接部材におけるＹ軸方向と直交する面に沿った縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１～図１１を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。

蓄電装置は、図１及び図２に示すように、所定方向に並ぶ複数の蓄電素子１０と、前記所定方向において蓄電素子１０と隣接する複数の隣接部材２と、複数の蓄電素子１０を保持する保持部材４と、を備える。また、蓄電装置１は、複数の蓄電素子１０と保持部材４との間に配置される少なくとも一つのインシュレータ６と、異なる蓄電素子１０同士を導通可能に接続する複数のバスバ８と、を備える。

複数の蓄電素子１０のそれぞれは、一次電池、二次電池、キャパシタ等である。本実施形態の蓄電素子１０は、充放電可能な非水電解質二次電池である。より具体的には、蓄電素子１０は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。

具体的に、各蓄電素子１０は、電極体と、電極体を電解液と共に収容するケース１３と、少なくとも一部がケース１３の外側に露出する外部端子１４と、電極体と外部端子１４とを接続する集電体と、を備える。

電極体では、正極と負極とがセパレータを介して交互に積層されている。この電極体においてリチウムイオンが正極と負極との間を移動することにより、蓄電素子１０が充放電する。

ケース１３は、開口を有するケース本体１３１と、ケース本体１３１の開口を塞ぐ（閉じる）板状の蓋板１３２と、を有する。本実施形態のケース本体１３１は、有底角筒状であり、ケース１３は、直方体形状（六面形状）である。本実施形態のケース１３は、扁平な直方体形状であり、複数の蓄電素子１０は、ケース１３（ケース本体１３１）の幅広な面（壁部）を対向させた状態で、Ｘ軸方向に並んでいる。

以下の説明では、複数の蓄電素子１０が並ぶ方向（所定方向）を直交座標系のＸ軸、ケース１３の幅狭な一対の面（壁部）が対向する方向を直交座標系のＹ軸、蓋板１３２の法線方向を直交座標系のＺ軸とする。

隣接部材２は、絶縁性を有し、Ｘ軸方向に並ぶ蓄電素子１０間、又は蓄電素子１０と該蓄電素子１０に対してＸ軸方向に並ぶ部材（本実施形態の例では、保持部材４の一部）との間に配置される。この隣接部材２は、隣接する蓄電素子１０との間に温度調整用の流体（本実施形態の例では空気等の冷却流体）が流通可能な流路Ｒを形成する。本実施形態の蓄電装置１は、複数の隣接部材２を備え、これら複数の隣接部材２は、複数種の隣接部材を含む。本実施形態の複数の隣接部材２は、蓄電素子１０間に配置される第一の隣接部材２１と、蓄電素子１０間に配置され且つ保持部材４に固定される第二の隣接部材（隣接部材）２２と、Ｘ軸方向において最も端にある蓄電素子１０と保持部材４との間で該蓄電素子１０と隣接する第三の隣接部材２３と、を含む。即ち、蓄電装置１は、隣接部材２として、第一の隣接部材２１と、第二の隣接部材２２と、第三の隣接部材２３と、を備える。本実施形態の蓄電装置１は、複数の第一の隣接部材２１と、一つの第二の隣接部材２２と、二つ（一対）の第三の隣接部材２３と、を備える。これら複数の第一の隣接部材２１のそれぞれは、第二の隣接部材２２が配置されている蓄電素子１０間を除いた各蓄電素子１０間に配置されている。

複数の第一の隣接部材２１のそれぞれは、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０間に配置されている。これら複数の第一の隣接部材２１のそれぞれは、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０間においてＸ軸方向と直交する方向に広がる第一本体部２１１と、第一本体部２１１と隣り合う蓄電素子１０の該第一本体部２１１に対する移動を規制する少なくとも一つの第一規制部２１５と、を有する。また、複数の第一の隣接部材２１のそれぞれは、隣り合う蓄電素子１０との間に温度調整用流体が流通可能な少なくとも一つの流路Ｒを形成する。

第一本体部２１１は、蓄電素子１０のケース１３の幅広な面と一部を当接させた状態で対向する部位である。この第一本体部２１１は、隣接する蓄電素子１０と共同して該蓄電素子１０との間に温度調整用の流体が流通可能な流路Ｒを形成する。本実施形態の第一本体部２１１は、Ｘ軸方向から見て蓄電素子１０と対応する大きさの矩形板状であり、Ｘ－Ｚ面（Ｘ軸方向とＺ軸方向とを含む面）に沿った断面形状が矩形波形である。

第一規制部２１５は、矩形状の第一本体部２１１の少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第一本体部２１１と隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１３）とＹ－Ｚ面（Ｙ軸方向とＺ軸方向とを含む面）方向の外側から当接することによって該蓄電素子１０の第一本体部２１１に対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第一規制部２１５は、第一本体部２１１からＸ軸方向の両側に向けてそれぞれ延びている。

第二の隣接部材２２は、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０間に配置されると共に、保持部材４に固定されている（取り付けられている）。この第二の隣接部材２２は、隣り合う蓄電素子１０との間に温度調整用流体が流通可能な少なくとも一つの流路Ｒを形成する。本実施形態の第二の隣接部材２２は、隣り合う蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成する。

具体的に、第二の隣接部材２２は、図３、図４、図１０、及び図１１にも示すように、保持部材４（詳しくは、接続部材４２）に固定される固定部２５と、Ｘ軸方向に弾性変形可能な少なくとも一つの弾性部２６と、Ｘ軸方向における固定部２５の両側に配置される一対の挟持部２７と、を有する。本実施形態の第二の隣接部材２２は、二つの弾性部２６を有する。また、第二の隣接部材２２は、固定部２５と係合することで該固定部を接続部材４２に固定する少なくとも一つの係合部材２８を有する。本実施形態の第二の隣接部材２２は、複数の係合部材２８を有する。

固定部２５は、図５～図７にも示すように、Ｘ軸方向と直交する方向に広がる板状の固定部本体２５１と、Ｘ軸方向に延び且つ固定部本体２５１を貫通する貫通部材２５２と、を有する。本実施形態の固定部２５は、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置される二つの貫通部材２５２を有する。この固定部２５は、いわゆるインサート成形によって形成され、固定部本体２５１と二つの貫通部材２５２とが一体となっている。

固定部本体２５１は、Ｘ軸方向から見て蓄電素子１０（ケース１３）と対応する大きさの矩形の板状である。貫通部材２５２が貫通している貫通部位２５１１のＸ軸方向の寸法は、貫通部材２５２の貫通していない非貫通部位（後述の中間部位２５１２を含む）のＸ軸方向の寸法より大きい。本実施形態の固定部本体２５１は、Ｚ軸方向の各端部に貫通部位２５１１を有し、各貫通部位２５１１は、Ｙ軸方向から見てＸ軸方向の外側に凸となる円弧状に膨らんでいる。

固定部本体２５１における二つの貫通部位２５１１間の板状の部位（中間部位）２５１２は、Ｘ軸方向を向いた各面２５１２ａにおいて、Ｙ軸方向の両端部でそれぞれＸ軸方向に突出し且つＺ軸方向に延びる二つの凸条２５１３と、二つの凸条２５１３の間に配置される複数の印２５１４と、をそれぞれ有する。本実施形態の固定部本体２５１の各面２５１２ａにおいて、凸条２５１３間の領域が、弾性部２６を挟み込む挟持面２５１２ａ１を構成し、Ｙ軸方向のおける凸条２５１３のＹ軸方向の外側の領域が、挟持部２７が所定量以上接近したときに当接する当接面２５１２ａ２を構成する（図１０及び図１１参照）。

これら二つの凸条２５１３は、弾性部２６を固定部本体２５１に接着等によって取り付けるときの位置決めに用いられ、各凸条２５１３の面２５１２ａからのＸ軸方向の突出量α１は、貫通部位２５１１の面２５１２ａからのＸ軸方向の突出量α２より小さい（図７参照）。また、複数の印２５１４は、弾性部２６を固定部本体２５１に取り付けるときの接着剤等の塗布位置を示すものであり、本実施形態の各印２５１４は、円形の刻印である。

また、中間部位２５１２は、Ｙ軸方向における凸条２５１３の外側に、Ｘ軸方向に貫通する少なくとも一つの貫通孔（第二被挿入部）２５１５を有する。この少なくとも一つの貫通孔２５１５は、挟持部２７の一部（本実施形態の例では、第二凸部２７３）がＸ軸方向に相対移動可能に挿入されている。本実施形態の中間部位２５１２は、Ｙ軸方向における各凸条２５１３の外側のそれぞれに、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置される複数（図５に示す例では三つ）の貫通孔２５１５を有する。これら複数の貫通孔２５１５のうちの一方（図５の下方）の端にある貫通孔（長穴）２５１５ａは、Ｚ軸方向に延びた穴である。また、これら複数の貫通孔２５１５のうちの残りの貫通孔（長穴２５１５ａを除いた貫通孔）は、Ｘ軸方向から見て円形の孔である。

二つの貫通部材２５２は、平行に配置されている。これら二つの貫通部材２５２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる軸状の部材であり、各貫通部材２５２のＹ軸方向の寸法（長さ寸法）は、固定部本体２５１より大きい。これにより、各貫通部材２５２のＹ軸方向の両端部は、固定部本体２５１からそれぞれ突出している。

具体的に、各貫通部材２５２は、固定部本体２５１に対してＹ軸方向周りの回転を阻止する回転阻止部２５２１と、固定部本体２５１に対するＹ軸方向への相対移動を阻止する抜け阻止部２５２２と、を有する。また、二つの貫通部材２５２のそれぞれは、係合部材２８が係合される被係合部２５２３を有する。

回転阻止部２５２１は、固定部本体２５１（詳しくは、貫通部位２５１１）の内部に位置する部位であり、Ｙ軸方向と直交する断面（断面の輪郭）が非円形である。本実施形態の回転阻止部２５２１は、それぞれがＹ軸方向に延び且つ周方向に並ぶ複数の凸条２５２１ａを有する。これにより、回転阻止部２５２１のＹ軸方向と直交する断面は、周方向に凹凸が繰り返される歯車状となる（図７参照）。

抜け阻止部２５２２は、回転阻止部２５２１と同様に、固定部本体２５１（貫通部位２５１１）の内部に位置する部位であり、貫通部材２５２のＹ軸方向の一部の断面が他の部位の断面に比べて大きく、又は小さくなることによって構成されている。本実施形態の貫通部材２５２は、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置される複数の抜け阻止部２５２２を有し、各抜け阻止部２５２２は、周方向に延びる凸条によって構成されている、即ち、他の部位に比べて断面（Ｙ軸方向に直交する断面）が大きくなっている部位によって構成されている。

被係合部２５２３は、貫通部材２５２のＹ軸方向の端部（即ち、固定部本体２５１から突出している部位）に配置されている。本実施形態の貫通部材２５２は、Ｙ軸方向の各端部に被係合部２５２３を有する、即ち、貫通部材２５２は、二つの被係合部２５２３を有する。これら二つの被係合部２５２３の各周面には、雄ネジが形成されている。

二つの弾性部２６のそれぞれは、一対の挟持部２７の間、又は固定部２５と挟持部２７との間に挟み込まれる部材であり、本実施形態の二つの弾性部２６のそれぞれは、図４、図１０、及び図１１に示すように、固定部２５と挟持部２７との各間に挟み込まれる部材である。これら二つの弾性部２６のそれぞれは、Ｘ軸方向と直交する方向に広がる板状の部材であり、少なくともＸ軸方向に弾性変形可能なゴム等の樹脂によって形成されている。

具体的に、各弾性部２６は、各位置の厚さ寸法（Ｘ軸方向の寸法）が一定で且つＸ軸方向から見て矩形の板状であり、固定部本体２５１の挟持面２５１２ａ１、即ち、固定部本体２５１の面２５１２ａにおける二つの貫通部位２５１１と二つの凸条２５１３とに囲まれた領域に接着等によって取り付けられている。本実施形態の弾性部２６は、固定部２５の中間部位２５１２における各印２５１４の位置に塗布された接着剤によって該固定部２５に接着されている。

一対の挟持部２７のそれぞれは、隣接する蓄電素子１０から加わるＸ軸方向の力を弾性部２６に伝達可能に配置されている。即ち、一対の挟持部２７は、それぞれ固定部２５に向かう方向に移動可能で且つ固定部２５との間に弾性部２６を挟んだ状態で該固定部２５のＸ軸方向の両側に配置されている。これら一対の挟持部２７は、それぞれ同じ構成を有し、一方の挟持部がＺ軸周りに反転した状態で固定部２５のＸ軸方向の両側に配置されている。即ち、一対の挟持部２７は、固定部２５を挟んで対称配置されている。

具体的に、各挟持部２７は、図３、図４、図８～図１１に示すように、Ｘ軸方向と直交する方向に広がる板状の部材である。本実施形態の各挟持部２７は、Ｘ軸方向から見て蓄電素子１０（ケース１３）と対応する大きさの矩形の板状である。これら各挟持部２７は、Ｘ軸方向の固定部２５側を向いた面２７０Ａに、Ｘ軸方向と直交する方向に広がり且つ固定部２５（詳しくは、挟持面２５１２ａ１）との間に弾性部２６を挟み込む挟持面２７１と、該挟持面２７１よりＸ軸方向の固定部２５側に突出する少なくとも一つの第一凸部２７２と、をそれぞれ有する。本実施形態の挟持面２７１は、挟持部２７の固定部２５と対向する面２７０Ａに含まれ、各挟持部２７は、二つの第一凸部２７２をそれぞれ有している。

また、各挟持部２７は、Ｘ軸方向の固定部２５側に突出する少なくとも一つの第二凸部２７３をそれぞれ有する。本実施形態の各挟持部２７は、複数の第二凸部２７３をそれぞれ有する。また、各挟持部２７は、固定部本体２５１の貫通部位２５１１と対向する凹部２７４を有する。さらに、本実施形態の各挟持部２７は、挟持面２７１に、複数の印２７５を有する。

挟持面２７１は、挟持部２７のＹ軸方向の中央部に配置されており、固定部２５（詳しくは、固定部２５の挟持面２５１２ａ１）との間に弾性部２６を挟み込む面である。具体的に、挟持面２７１は、固定部２５と対向する面２７０ＡにおいてＹ軸方向の両端部を除いた領域（面）であり、弾性部２６と対応する矩形状の領域である。

この挟持面２７１には、固定部本体２５１の挟持面２５１２ａ１と同様に、複数の印２７５が配置されている。これら複数の印２７５は、固定部本体２５１の印２５１４と同様に、弾性部２６を挟持部２７に取り付けるときの接着剤等の塗布位置を示すものであり、本実施形態の各印２７５は、円形の刻印である。

二つの第一凸部２７２は、挟持部２７におけるＹ軸方向の両端部に配置されている。各第一凸部２７２は、突出方向（Ｘ軸方向の固定部２５に向かう方向）の先端に固定部２５の当接面２５１２ａ２と当接可能な先端面２７２１を有する。この第一凸部２７２の挟持面２７１からの突出量は、Ｘ軸方向において、弾性部２６が弾性変形していないときに第一凸部２７２（詳しくは、先端面２７２１）と固定部２５（詳しくは、固定部２５の当接面２５１２ａ２）との間に隙間βが形成されるように設定されている（図１０参照）。

先端面２７２１は、Ｘ軸方向と直交する方向に広がる面であり、挟持部２７が蓄電素子１０によって固定部２５に向かう方向に押されたときに固定部２５の当接面２５１２ａ２と当接（本実施形態の例では、面接触）することで、それ以上の挟持部２７の固定部２５へ向かう方向への移動を阻止する（図１０及び図１１参照）。本実施形態の先端面２７２１は、固定部２５の当接面２５１２ａ２と対応する形状を有し、具体的には、Ｚ軸方向に長尺な矩形状である。

複数の第二凸部２７３のそれぞれは、固定部２５（中間部位２５１２）の貫通孔２５１５に対してＸ軸方向に相対移動可能に該貫通孔２５１５に挿入されており、挟持部２７のＹ軸方向における一方の端部と他方の端部とに配置されている。

具体的に、各第二凸部２７３は、第一凸部２７２の先端面２７２１から突出している。本実施形態の挟持部２７では、Ｙ軸方向の一方の第一凸部２７２から二つの第二凸部２７３が突出し、Ｙ軸方向の他方の第一凸部２７２から一つの第二凸部２７３が突出している。このＹ軸方向の一方の第一凸部２７２から延びる二つの第二凸部２７３は、Ｙ軸方向における固定部２５の対応する端部においてＺ軸方向に並ぶ複数（本実施形態の例では、三つ）の貫通孔２５１５のうちの両端の貫通孔２５１５に挿入されている。また、Ｙ軸方向の他方の第一凸部２７２から延びる一つの第二凸部２７３は、Ｙ軸方向における固定部２５の対応する端部においてＺ軸方向に並ぶ複数（本実施形態の例では、三つ）の貫通孔２５１５のうちの中央の貫通孔２５１５に挿入されている。

これら各第二凸部２７３の突出量は、該第二凸部２７３が配置されている第一凸部２７２の先端面２７２１が固定部２５の当接面２５１２ａ２に当接したときにその先端が貫通孔２５１５から突出しない大きさ（寸法）に設定されている（図１１参照）。また、各第二凸部２７３は、Ｘ軸方向から見て円形の周面を有し、これら各第二凸部２７３の径は、貫通孔２５１５の内径（長穴２５１５ａの場合は短径）より僅かに小さい。

凹部２７４は、挟持部２７が固定部２５の貫通部位２５１１と当接しないように設けられた部位であり、固定部２５から離間する方向に凹み且つＹ軸方向に延びている。本実施形態の各挟持部２７は、固定部２５の貫通部位２５１１の数と対応する数（本実施形態の例では、二つ）の凹部２７４を有し、各凹部２７４は、Ｘ－Ｚ面に沿った断面形状が円弧状となるように凹んでいる。

また、各挟持部２７は、Ｘ軸方向の蓄電素子１０側（固定部２５の側と反対側）を向いた面２７０Ｂから突出する複数の凸条２７６と、挟持部２７（第二の隣接部材２２）と隣り合う蓄電素子１０の該挟持部２７（第二の隣接部材２２）に対する移動を規制する少なくとも一つの第二規制部２７７と、を有する。

複数の凸条２７６のそれぞれは、挟持部２７の蓄電素子１０と対向する面２７０ＢにおいてＹ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて配置されている。これら複数の凸条２７６のそれぞれは、突出方向（Ｘ軸方向）の先端を、挟持部２７（第二の隣接部材２２）と隣り合う蓄電素子１０に当接させている。これにより、挟持部２７の蓄電素子１０と対向する面２７０Ｂと、該面２７０ＢにおいてＺ軸方向に間隔をあけて隣り合う二つの凸条２７６と、該面２７０Ｂと対向する蓄電素子１０（ケース１３）とによって、挟持部２７と該挟持部２７と隣接する蓄電素子１０との間に流路Ｒが形成される。

第二規制部２７７は、矩形状の挟持部２７の少なくとも角部からＸ軸方向に延び、挟持部２７（第二の隣接部材２２）と隣接する蓄電素子１０（詳しくは、ケース１３）とＹ－Ｚ面方向の外側から当接することによって該蓄電素子１０の挟持部２７（第二の隣接部材２２）に対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第二規制部２７７は、挟持部２７からＸ軸方向の一方（蓄電素子１０側）に向けて延びている。

複数の係合部材２８のそれぞれは、固定部２５の貫通部材２５２の被係合部２５２３と係合する。即ち、第二の隣接部材２２は、固定部２５の被係合部２５２３の数と対応する数の係合部材２８を有する。本実施形態の係合部材２８は、内周面に雌ネジが形成された凹部を有し、該凹部に被係合部２５２３が螺入されることで該被係合部２５２３と係合する。この係合部材２８は、保持部材４を貫通した状態の貫通部材２５２の端部（被係合部）２５２３と係合することによって固定部２５を保持部材４に固定する。

図１及び図２に戻り、二つ第三の隣接部材２３のそれぞれは、Ｘ軸方向に隣り合う蓄電素子１０と保持部材４（詳しくは、終端部材４１）との間においてＸ軸方向と直交する方向に広がる第三本体部２３１と、第三本体部２３１と隣り合う蓄電素子１０の該第三本体部２３１に対する移動を規制する少なくとも一つの第三規制部２３５と、を有する。また、二つの第三の隣接部材２３のそれぞれは、隣り合う蓄電素子１０との間に温度調整用流体が流通可能な少なくとも一つの流路Ｒを形成する。

第三本体部２３１は、蓄電素子１０のケース１３の幅広な面と一部を当接させた状態で対向する部位である。この第三本体部２３１も、第一の隣接部材２１の第一本体部２１１及び第二の隣接部材２２の挟持部２７と同様に、隣接する蓄電素子１０と共同して該蓄電素子１０との間に温度調整用の流体が流通可能な流路Ｒを形成する。本実施形態の第三本体部２３１は、隣接する蓄電素子１０との間に複数の流路Ｒを形成する。

具体的に、第三本体部２３１は、Ｘ軸方向から見て隣接する蓄電素子１０と対応する大きさの矩形板状である。より具体的に、第三本体部２３１は、Ｘ軸方向の一方側の端部と他方側の端部とのそれぞれにおいてＸ軸方向と直交する方向に広がり、且つ隣り合う蓄電素子１０（ケース１３の幅広の面）又は終端部材４１と対向する二つの対向面２３１１と、蓄電素子１０と対向する対向面２３１１から突出する複数の凸条２３１２と、を有する。

蓄電素子１０と対向する対向面２３１１において、複数の凸条２３１２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延び、Ｚ軸方向に間隔をあけて配置されている。これら複数の凸条２３１２のそれぞれは、突出方向（Ｘ軸方向）の先端を、第三本体部２３１と隣り合う蓄電素子１０に当接させている。これにより、蓄電素子１０側の対向面２３１１と、該対向面２３１１においてＺ軸方向に間隔をあけて隣り合う二つの凸条２３１２と、該対向面２３１１と対向する蓄電素子１０（ケース１３）とによって、第三本体部２３１の蓄電素子１０側に流路Ｒが形成される。

第三規制部２３５は、矩形状の第三本体部２３１の少なくとも角部からＸ軸方向に延び、第三本体部２３１と隣接する蓄電素子１０（詳しくはケース１３）とＹ－Ｚ面方向の外側から当接することによって該蓄電素子１０の第三本体部２３１に対するＹ－Ｚ面方向への相対移動を規制する。本実施形態の第三規制部２３５は、第三本体部２３１からＸ軸方向の一方（蓄電素子１０側）に向けて延びている。

保持部材４は、複数の蓄電素子１０と複数の隣接部材２との周囲を囲むことで、これら複数の蓄電素子１０及び複数の隣接部材２をひとまとめに保持する。この保持部材４は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。具体的に、保持部材４は、Ｘ軸方向において複数の蓄電素子１０（蓄電素子１０の積層体）を挟み込む一対の終端部材４１と、複数の蓄電素子１０に沿ってＸ軸方向に延び且つ一対の終端部材４１同士を接続する接続部材４２と、を有する。本実施形態の保持部材４は、一対の接続部材４２を有する。また、保持部材４は、終端部材４１と接続部材４２と連結する複数の連結部材４３と、を有する。

一対の終端部材４１のそれぞれは、Ｘ軸方向の端（最も外側）に配置された蓄電素子１０との間に第三の隣接部材２３を挟み込むように配置される。一対の終端部材４１のそれぞれは、Ｘ軸方向から見て蓄電素子１０と対応する大きさの矩形板状であり、各終端部材４１の剛性は、第三の隣接部材２３より高い。具体的に、各終端部材４１は、Ｙ軸方向に長尺な矩形状であり、Ｙ軸方向の両端部にＺ軸方向に間隔をあけて配置される複数の貫通孔４１１を有する。

一対の接続部材４２のそれぞれは、Ｙ軸方向において複数の蓄電素子１０の両側に配置され、これら複数の蓄電素子１０に沿ってＸ軸方向に延びている。各接続部材４２は、Ｘ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて配置される一対の梁部４２１と、一対の梁部４２１の端部同士を連結する一対の端部連結部４２２と、Ｘ軸方向における途中位置において一対の梁部４２１同士を連結する中間連結部４２５と、を有する。本実施形態の接続部材４２は、複数の中間連結部４２５を有する。

各端部連結部４２２は、終端部材４１のＸ軸方向の外側の面に沿って広がる固定片４２３を有し、固定片４２３は、終端部材４１の貫通孔４１１とＸ軸方向から見て重なる位置に貫通孔４２４を有する。

複数の中間連結部４２５のうちのＸ軸方向の中央に配置される中央連結部４２５ａは、第二の隣接部材２２の二つの貫通部材２５２と対応する位置（Ｙ軸方向から見て重なる位置）のそれぞれに貫通孔４２５１を有する。各貫通孔４２５１には、第二の隣接部材２２の固定部２５からＹ軸方向に突出する貫通部材２５２、詳しくは、貫通部材２５２の端部（被係合部）２５２３がそれぞれ挿通され、該端部（被係合部）２５２３には、係合部材２８が係合する。

複数の連結部材４３のそれぞれは、終端部材４１の貫通孔４１１及び接続部材４２（固定片４２３）の貫通孔４２４を挿通した状態で終端部材４１と接続部材４２とを連結する。本実施形態の各連結部材４３は、ボルト４３１とナット４３２によって構成されている。

インシュレータ６は、絶縁性を有する。このインシュレータ６は、接続部材４２と、複数の蓄電素子１０との間に配置される。具体的に、蓄電装置１は、一対のインシュレータ６を備え、各インシュレータ６は、接続部材４２における少なくとも複数の蓄電素子１０と対向する領域をそれぞれ覆う。これにより、各インシュレータ６は、接続部材４２と、複数の蓄電素子１０との間を絶縁する。各インシュレータにおける中央連結部４２５ａと対応する部位６１は、中央連結部４２５ａの各貫通孔４２５１と対応する位置、即ち、第二の隣接部材２２の各貫通部材２５２と対応する位置に貫通孔６１０をそれぞれ有する。具体的に、中央連結部４２５ａと対応する部位６１は、Ｚ軸方向に延び且つＺ軸方向に間隔をあけて配置される二つの貫通孔６１０を有する。

複数のバスバ８のそれぞれは、金属等の導電性を有する板状の部材である。各バスバ８は、蓄電素子１０の外部端子１４同士を導通させる。本実施形態の複数のバスバ８は、蓄電装置１に含まれる複数の蓄電素子１０を直列に接続する（導通させる）。

以上の蓄電装置１によれば、第二の隣接部材２２の挟持部２７と終端部材４１との間に配置されている各蓄電素子１０が膨張しても、第二の隣接部材２２において挟持部２７が固定部２５に向かう方向に移動して（即ち、弾性部２６が挟み込まれて弾性変形することによって）前記膨張が吸収されることで保持部材４における前記膨張に起因する応力の発生が抑えられ、これにより、保持部材４の変形が効果的に抑えられる。

本実施形態の蓄電装置１では、前記挟持部が、固定部２５との間に弾性部２６を挟み込む挟持面２７１と、該挟持面２７１より固定部２５に向けて突出する第一凸部２７２と、を有し、Ｘ軸方向において、弾性部２６が弾性変形していないときの第一凸部２７２と固定部２５との間に隙間が形成されている（図１０参照）。かかる構成によれば、挟持部２７に固定部２５に向かう方向の力が加わったときに、第一凸部２７２が固定部２５と当接することでそれ以上の挟持部２７の固定部２５に向かう移動が阻止される（図１１参照）。このとき、挟持面２７１と固定部２５との間に所定の間隔（第一凸部２７２の挟持面２７１からの突出量に相当）が確保され、これにより、弾性部２６の潰れすぎ等による損傷を抑制できる。

また、本実施形態の蓄電装置１では、挟持部２７が、固定部２５に向けて突出する第二凸部２７３を有し、固定部２５が、第二凸部２７３がＸ軸方向に相対移動可能に挿入されている貫通孔（第二被挿入部）２５１５を有している。このため、挟持部２７と固定部２５とのＸ軸方向と直交する方向への位置ずれ（相対移動）を抑えつつ、挟持部２７と固定部２５とをＸ軸方向に相対移動させることができる。

また、本実施形態の蓄電装置１では、挟持部２７において第二凸部２７３が第一凸部２７２から突出している。これにより、第一凸部２７２と第二凸部２７３とが異なる位置に配置される場合に比べ、第一凸部２７２及び第二凸部２７３の配置スペースの省スペース化を図ることができる。

尚、本発明の蓄電装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

上記実施形態の蓄電装置１は、一つの第二の隣接部材２２を備えているが、この構成に限定されない。蓄電装置１は、複数の第二の隣接部材２２を備える構成でもよい。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、挟持部２７が固定部２５のＸ軸方向の両側に配置されているが、この構成に限定されない。図１２に示すように、挟持部２７は、固定部２５のＸ軸方向の片側にのみ配置されていてもよい。即ち、第二の隣接部材２２が、一つの固定部２５と、一つの弾性部２６と、一つの挟持部２７と、を有する構成でもよい。かかる構成によっても、蓄電装置１における第二の隣接部材２２の一方側（挟持部２７側）において、第二の隣接部材２２の挟持部２７と終端部材４１との間に配置されている各蓄電素子１０が膨張しても、第二の隣接部材２２において挟持部２７が固定部２５に向かう方向に移動して（即ち、弾性部２６が挟み込まれて弾性変形することによって）前記膨張が吸収されることで保持部材４における前記膨張に起因する応力の発生が抑えられ、これにより、保持部材４の変形等が抑えられる。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、弾性部２６は、接着剤等によって固定部２５及び挟持部２７に固定されているが、この構成に限定されない。弾性部２６は、固定部２５と挟持部２７とに固定されずに単に挟み込まれている構成でもよい。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、弾性部２６は、固定部２５と挟持部２７とに挟まれているが、この構成に限定されない。図１３に示すように、弾性部２６が一対の挟持部２７に挟み込まれる構成でもよい。具体的には、例えば、固定部２５ＡがＸ軸方向貫通する貫通孔２５０を中央部に有し、Ｘ軸方向の両端部がそれぞれ固定部２５から突出した状態で弾性部２６が貫通孔２５０内に配置され、一対の挟持部２７が弾性部２６を挟み込む構成でもよい。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、挟持部２７が固定部２５に向けて突出する第一凸部２７２を有することで、挟持部２７が固定部２５に向かう方向に移動したときの弾性部２６の潰れすぎを阻止しているが、この構成に限定されない。例えば、固定部２５が挟持面２５１２ａ１より挟持部２７に向けて突出する凸部を有する構成でもよい。かかる構成によっても、挟持部２７に固定部２５へ向かう方向の力が加わったときに、固定部２５の前記凸部が挟持部２７と当接することでそれ以上の挟持部２７の固定部２５に向かう方向への移動が阻止されることで、固定部２５の挟持面２５１２ａ１と挟持部２７との間に所定の間隔（前記凸部の挟持面２５１２ａ１からの突出量に相当）が確保され、これにより、弾性部２６の潰れすぎ等による損傷を抑制できる。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、挟持部２７が第二凸部２７３を有し、該第二凸部２７３がＸ軸方向に相対移動可能に挿入される第二被挿入部（貫通孔）２５１５を固定部２５が有しているが、この構成に限定されない。固定部２５が、挟持部２７に向かう方向に突出する第三凸部を有し、該第三凸部がＸ軸方向に相対移動可能に挿入される第一被挿入部を挟持部２７が有する構成でもよい。また、固定部２５が第二被挿入部２５１５と第三凸部との両方を有すると共に、挟持部２７が第二凸部２７３と第一被挿入部との両方を有する構成でもよい。即ち、固定部２５が第二被挿入部２５１５及び第三凸部の少なくとも一方を有し、挟持部２７が第二凸部２７３及び第一被挿入部の少なくとも一方を有する構成であればよい。尚、第一被挿入部及び第二被挿入部２５１５は、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔に限定されず、Ｘ軸方向に凹む凹部でもよい。

また、上記実施形態の第二の隣接部材２２では、弾性部２６の各部位の弾発力（バネ定数）は一定であるが、この構成に限定されない。弾性部２６は、弾発力の異なる部位を含んでいてもよい。また、弾性部２６は、ゴム等の樹脂に限定されない。弾性部２６は、少なくとも一つのバネ等によって構成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ（容量）は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。

１…蓄電装置、２…隣接部材、２１…第一の隣接部材、２１１…第一本体部、２１５…第一規制部、２２…第二の隣接部材（隣接部材）、２３…第三の隣接部材、２３１…第三本体部、２３１１…対向面、２３１２…凸条、２３５…第三規制部、２５、２５Ａ…固定部、２５０…貫通孔、２５１…固定部本体、２５１１…貫通部位、２５１２…中間部位、２５１２ａ…Ｘ軸方向を向いた面、２５１２ａ１…挟持面、２５１２ａ２…当接面、２５１３…凸条、２５１４…印、２５１５…貫通孔（第二被挿入部）、２５１５ａ…長穴（第二被挿入部）、２５２…貫通部材、２５２１…回転阻止部、２５２１ａ…凸条、２５２２…阻止部、２５２３…被係合部、２６…弾性部、２７…挟持部、２７０Ａ…固定部側を向いた面、２７０Ｂ…蓄電素子側を向いた面、２７１…挟持面、２７２…第一凸部、２７２１…先端面、２７３…第二凸部、２７４…凹部、２７５…印、２７６…凸条、２７７…第二規制部、２８…係合部材、４…保持部材、４１…終端部材、４１１…貫通孔、４２…接続部材、４２１…梁部、４２２…端部連結部、４２３…固定片、４２４…貫通孔、４２５…中間連結部、４２５ａ…中央連結部、４２５１…貫通孔、４３…連結部材、４３１…ボルト、４３２…ナット、６…インシュレータ、６１…中央連結部と対応する部位、６１０…貫通孔、８…バスバ、１０…蓄電素子、１３…ケース、１３１…ケース本体、１３２…蓋板、１４…外部端子、α１、α２…突出量、Ｒ…流路

Claims (5)

1. 所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
   前記所定方向に隣り合う蓄電素子間に配置される隣接部材と、
   前記所定方向において前記複数の蓄電素子を挟み込む一対の終端部材、及び前記複数の蓄電素子に沿って前記所定方向に延び且つ前記一対の終端部材同士を接続する接続部材、を有し、前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
   前記隣接部材は、
   前記接続部材に固定される固定部と、
   前記所定方向に弾性変形可能な少なくとも一つの弾性部と、
   前記所定方向における前記固定部の両側に配置される一対の挟持部と、を有し、
   前記少なくとも一つの弾性部は、前記一対の挟持部の間、又は前記固定部と前記挟持部との各間に挟み込まれ、
   各挟持部は、前記固定部に向かう方向に移動可能に配置されている、蓄電装置。
2. 所定方向に並ぶ複数の蓄電素子と、
   前記所定方向に隣り合う蓄電素子間に配置される隣接部材と、
   前記所定方向において前記複数の蓄電素子を挟み込む一対の終端部材、及び前記複数の蓄電素子に沿って前記所定方向に延び且つ前記一対の終端部材同士を接続する接続部材、を有し、前記複数の蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
   前記隣接部材は、
   前記接続部材に固定される固定部と、
   前記所定方向に弾性変形可能な弾性部と、
   前記所定方向において前記固定部との間に前記弾性部を挟み込む挟持部と、を有し、
   前記挟持部は、前記固定部に向かう方向に移動可能に配置されている、蓄電装置。
3. 前記挟持部は、前記所定方向と直交する方向に広がり且つ前記固定部又は他方の挟持部との間に前記弾性部を挟み込む挟持面と、該挟持面より前記固定部に向けて突出する第一凸部と、を有し、
   前記所定方向において、前記弾性部が弾性変形していないときの前記第一凸部と前記固定部との間には隙間が形成されている、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
4. 前記挟持部は、前記固定部に向けて突出する第二凸部、及び前記固定部に向かう方向と反対方向に向けて凹む又は前記所定方向に貫通する第一被挿入部の少なくとも一方を有し、
   前記固定部は、前記第二凸部が前記所定方向に相対移動可能に挿入されている第二被挿入部、及び前記挟持部に向けて突出し且つ前記所定方向に相対移動可能に前記第一被挿入部に挿入されている第三凸部の少なくとも一方を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 前記挟持部は、前記固定部に向けて突出する第二凸部を有し、
   前記固定部は、前記第二凸部が前記所定方向に相対移動可能に挿入されている第二凹部を有し、
   前記第二凸部は、前記第一凸部から突出する、請求項３に記載の蓄電装置。

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