JP2023028864A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外装体の損傷を抑制できる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置１０は、蓄電素子２００と、蓄電素子２００を挟む一対のエンド部材４００と、一対のエンド部材４００を繋ぐサイド部材５００と、蓄電素子２００、一対のエンド部材４００、及び、サイド部材５００が収容される外装体１００と、を備え、外装体１００は、蓄電素子２００とでサイド部材５００を挟む位置に配置される壁部１１１を有し、サイド部材５００は、壁部１１１に接触した状態で配置される。【選択図】図５

Description

本発明は、蓄電素子を備える蓄電装置に関する。

従来、蓄電素子と、蓄電素子を挟む一対のエンド部材と、一対のエンド部材を繋ぐサイド部材と、これらが収容される外装体と、を備える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（蓄電素子）が一対のエンドプレート（エンド部材）で挟まれ、一対のエンドプレート（エンド部材）がサイドプレート（サイド部材）で繋がれて、これらがケース（外装体）に収容された電池パック（蓄電装置）が開示されている。

特開２０１８－１３７１９１号公報

蓄電素子を備える蓄電装置においては、使用に伴い蓄電素子が膨れることがある。上記従来の蓄電装置において、蓄電素子が膨れると、一対のエンド部材が外装体の内面を押し広げることとなる。この場合、外装体のうちのサイド部材と対向する壁部が内側（サイド部材側）に湾曲し、外装体が損傷するおそれがある。

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、外装体の損傷を抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を挟む一対のエンド部材と、前記一対のエンド部材を繋ぐサイド部材と、前記蓄電素子、前記一対のエンド部材、及び、前記サイド部材が収容される外装体と、を備え、前記外装体は、前記蓄電素子とで前記サイド部材を挟む位置に配置される壁部を有し、前記サイド部材は、前記壁部に接触した状態で配置される。

本発明は、このような蓄電装置として実現できるだけでなく、エンド部材とサイド部材と外装体との組み合わせ、エンド部材とサイド部材との組み合わせ、サイド部材と外装体との組み合わせ、または、サイド部材としても実現できる。

本発明における蓄電装置によれば、外装体の損傷を抑制できる。

実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る蓄電素子の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るサイド部材の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る蓄電装置内でのサイド部材の構成を示す斜視図及び断面図である。 実施の形態の変形例１に係るサイド部材の構成、及び、サイド部材と外装体の壁部との接触状態を示す断面図である。 実施の形態の変形例２に係るサイド部材の構成、及び、サイド部材と外装体の壁部との接触状態を示す断面図である。 実施の形態の変形例３に係るサイド部材の構成、及び、サイド部材と外装体の壁部との接触状態を示す断面図である。

本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を挟む一対のエンド部材と、前記一対のエンド部材を繋ぐサイド部材と、前記蓄電素子、前記一対のエンド部材、及び、前記サイド部材が収容される外装体と、を備え、前記外装体は、前記蓄電素子とで前記サイド部材を挟む位置に配置される壁部を有し、前記サイド部材は、前記壁部に接触した状態で配置される。

これによれば、蓄電装置において、サイド部材は、外装体のうちの蓄電素子とでサイド部材を挟む壁部に接触した状態で配置される。このように、サイド部材を、外装体のうちの蓄電素子とでサイド部材を挟む壁部（サイド部材と対向する壁部）に接触させることで、蓄電素子が膨れてエンド部材が外装体の内面を押し広げても、当該壁部が内側（サイド部材側）に湾曲するのを抑制できる。これにより、外装体の損傷を抑制できる。特に、サイド部材を当該壁部の湾曲抑制に活用する構成であるため、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、外装体の損傷を抑制できる。

前記外装体は、２つの部位が接合された接合部を有し、前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記接合部と隣り合う位置に接触した状態で配置されてもよい。

外装体が接合部を有する場合、外装体の壁部が変形すると、接合部が損傷しやすい。接合部が損傷（クラック発生等）すると、蓄電素子からガスが排出された際に、排出されたガスが接合部から漏れ出し、蓄電装置の排気部からガスが排気されない等の不具合が生じるおそれがある。このため、サイド部材を、外装体の壁部のうちの接合部と隣り合う位置に接触した状態で配置する。これにより、外装体の壁部のうちの接合部の近傍で、壁部が内側に湾曲するのを抑制できる。したがって、外装体の接合部が損傷するのを抑制できるため、外装体の損傷を抑制できる。

前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記接合部に沿って延在する領域に接触した状態で配置されてもよい。

これによれば、サイド部材が、外装体の壁部のうちの接合部に沿って延在する領域に接触することで、接合部の延設方向に亘って、壁部が内側に湾曲するのを抑制できる。これにより、外装体の接合部が損傷するのをさらに抑制できるため、外装体の損傷を抑制できる。

前記サイド部材は、前記壁部に向けて突出する突出部を有し、前記突出部は、前記壁部に接触した状態で配置されてもよい。

これによれば、サイド部材に突出部を設け、突出部を外装体の壁部に接触させることで、突出部を設けるという簡易な構成によって、壁部が内側に湾曲するのを抑制できるため、外装体の損傷を容易に抑制できる。外装体の壁部のうちの湾曲を抑制したい箇所（接合部近傍等の損傷しやすい箇所）に突出部を配置することで、外装体の損傷を効果的に抑制できる。

前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記一対のエンド部材の並び方向における中央位置に接触した状態で配置されてもよい。

蓄電素子が膨れてエンド部材が外装体の内面を押し広げ、サイド部材と対向する壁部が湾曲する場合、当該壁部は、一対のエンド部材の並び方向における中央位置が内側に湾曲することとなる。このため、サイド部材を、外装体の壁部の中央位置に接触した状態で配置する。これにより、外装体の壁部が湾曲するのを効果的に抑制できるため、外装体の損傷を効果的に抑制できる。

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、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は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、複数の蓄電素子の配列方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、蓄電素子とスペーサとの並び方向、または、一対のエンド部材の並び方向を、Ｘ軸方向と定義する。１つの蓄電素子における一対（正極側及び負極側）の電極端子の並び方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、一対のサイド部材の並び方向を、Ｙ軸方向と定義する。蓄電装置の外装体本体と外装体蓋体との並び方向、蓄電素子の容器本体と容器蓋体との並び方向、蓄電素子とバスバーとの並び方向、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。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。

以下の説明において、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。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。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つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。さらに、以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。

（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を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。

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、化石燃料（ガソリン、軽油、液化天然ガス等）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。蓄電装置１０は、家庭用または事業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。

図１に示すように、蓄電装置１０は、外装体１００を備えている。図２に示すように、外装体１００の内方には、複数の蓄電素子２００、複数のスペーサ３００、一対のエンド部材４００、一対のサイド部材５００、及び、複数のバスバー６００等が収容されている。蓄電装置１０は、上記の構成要素の他、バスバー６００を保持するバスバーホルダ、蓄電素子２００の充電状態及び放電状態を監視するための回路基板、ヒューズ、リレー及びコネクタ等の電気機器、並びに、蓄電素子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等を備えていてもよい。

外装体１００は、蓄電装置１０の筐体（外殻）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。外装体１００は、複数の蓄電素子２００等の外方に配置され、当該複数の蓄電素子２００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）、ポリアミド（ＰＡ）、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、蓄電素子２００等が外部の金属部材等に接触することを回避する。なお、蓄電素子２００等の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。

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、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２００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には、一対（正極側及び負極側）の外部端子１２１が設けられている。蓄電装置１０は、この一対の外部端子１２１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。

外装体本体１１０は、Ｙ軸方向両側の側面に、対向する一対の壁部１１１を有し、Ｘ軸方向両側の側面に、対向する一対の壁部１１２を有し、Ｚ軸マイナス方向側に、壁部１１３を有している。壁部１１３は、外装体１００の底面を形成する矩形状かつ平板状の壁部（底壁部）であり、蓄電素子２００の容器２１０の底面２１３（図３参照）と、Ｚ軸方向において対向して配置される。壁部１１３は、壁部１１１及び１１２に隣接する。

壁部１１１は、外装体１００の長側面を形成する矩形状かつ平板状の壁部（長側壁部）であり、蓄電素子２００の容器２１０の短側面２１２（図３参照）及びサイド部材５００と、Ｙ軸方向において対向して配置される。具体的には、壁部１１１は、蓄電素子２００（及びスペーサ３００）とでサイド部材５００を挟む位置に配置される。壁部１１１は、壁部１１２及び１１３に隣接し、かつ、壁部１１２よりも外面の面積が大きい。外装体本体１１０の壁部１１１は、外装体１００の壁部（蓄電素子２００とでサイド部材５００を挟む位置に配置される壁部）の一例である。

壁部１１２は、外装体１００の短側面を形成する矩形状かつ平板状の壁部（短側壁部）であり、蓄電素子２００の容器２１０の長側面２１１（図３参照）、スペーサ３００及びエンド部材４００と、Ｘ軸方向において対向して配置される。具体的には、壁部１１２は、蓄電素子２００（及びスペーサ３００）とでエンド部材４００を挟む位置に配置される。壁部１１２は、壁部１１１及び１１３に隣接し、かつ、壁部１１１よりも外面の面積が小さい。蓄電素子２００の個数及び形状等によっては、壁部１１２が長側壁部であり、壁部１１１が短側壁部であってもよい。

外装体本体１１０及び外装体蓋体１２０は、ヒートシール（熱溶着）、超音波溶着、レーザ溶着、または、接着剤等によって接合される。これにより、外装体本体１１０及び外装体蓋体１２０が接合された接合部１３０が形成され、外装体１００の内部が密閉（密封）される。本実施の形態では、外装体本体１１０及び外装体蓋体１２０は、外装体本体１１０のＺ軸プラス方向端部の開口部の全周に亘って接合される。つまり、接合部１３０は、外装体本体１１０のＺ軸プラス方向端部の開口部の全周に沿って形成された、Ｚ軸方向から見て四角環状の部位である。接合部１３０は、外装体本体１１０の一対の壁部１１１及び一対の壁部１１２のＺ軸プラス方向端部と外装体蓋体１２０とが接合された部位である。このように、外装体１００は、２つの部位（外装体本体１１０及び外装体蓋体１２０）が接合された接合部１３０を有している。

蓄電素子２００は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池（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２００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２００がＸ軸方向に並んで配列されている。蓄電素子２００の大きさ、形状、及び、配列される蓄電素子２００の個数等は限定されず、例えば１つの蓄電素子２００しか配置されていなくてもよい。蓄電素子２００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２００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２００は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子２００の構成の詳細な説明については、後述する。

スペーサ３００は、蓄電素子２００の側方（Ｘ軸プラス方向またはＸ軸マイナス方向）に蓄電素子２００と並んで配置され、蓄電素子２００と他の部材とを絶縁する平板状かつ矩形状の部材である。スペーサ３００は、隣り合う２つの蓄電素子２００の間、及び、端部の蓄電素子２００とエンド部材４００との間に配置され、当該２つの蓄電素子２００の間、及び、当該端部の蓄電素子２００とエンド部材４００との間を絶縁する。本実施の形態では、８個の蓄電素子２００に対応して９枚のスペーサ３００が配置されているが、スペーサ３００の配置位置及び個数等は、特に限定されない。スペーサ３００は、上記の外装体１００に使用可能ないずれかの樹脂材料等の絶縁性を有する部材、または、ダンマ材等の断熱性を有する部材等で形成されている。

エンド部材４００及びサイド部材５００は、複数の蓄電素子２００の並び方向（Ｘ軸方向）において、蓄電素子２００を外方から圧迫（拘束）する拘束部材である。エンド部材４００及びサイド部材５００は、複数の蓄電素子２００を当該並び方向の両側から挟み込むことで、複数の蓄電素子２００に含まれるそれぞれの蓄電素子２００を当該並び方向の両側から圧迫（拘束）する。エンド部材４００及びサイド部材５００は、強度確保の観点等から、鋼またはステンレス等の金属製の部材で形成されているが、その材質は特に限定されず、例えば、強度の高い絶縁性の部材で形成されていてもよいし、金属製の部材に絶縁処理が施されていてもよい。

エンド部材４００は、複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００のＸ軸方向の両側に配置され、当該複数の蓄電素子２００等をこれらの並び方向（Ｘ軸方向）の両側から挟み込んで保持する、板状かつ矩形状の拘束部材（エンドプレート）である。一対のエンド部材４００は、Ｘ軸方向において複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００を挟む位置に配置されて、これらを拘束する。エンド部材４００は、板状ではなく、扁平なブロック状の部材等でもよい。

サイド部材５００は、複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００のＹ軸方向の両側に、Ｙ軸方向において当該複数の蓄電素子２００等に対向して配置される、板状かつ長尺状の拘束部材（サイドプレート）である。一対のサイド部材５００は、両端が一対のエンド部材４００に取り付けられて、一対のエンド部材４００を繋ぐことで、複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００を拘束する。つまり、サイド部材５００は、複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００を跨ぐようにＸ軸方向に延設されて配置され、当該複数の蓄電素子２００等に対してこれらの並び方向（Ｘ軸方向）における拘束力を付与する。サイド部材５００は、板状ではなく、長尺な棒状の部材等でもよい。

一対のサイド部材５００は、それぞれが、Ｘ軸方向両端部において、一対のエンド部材４００のＹ軸方向端部に取り付けられる。これにより、一対のサイド部材５００は、一対のエンド部材４００とともに、当該複数の蓄電素子２００等をＸ軸方向の両側及びＹ軸方向の両側から挟み込んで拘束する。具体的には、サイド部材５００は、Ｚ軸方向に並ぶ複数（本実施の形態では、２つ）の接続部５００ａによって、エンド部材４００の接続部４００ａに接続（接合）される。本実施の形態では、接続部５００ａは、ボルト（ネジ）であり、エンド部材４００の接続部４００ａに形成された雌ネジ部と螺合により締結される。サイド部材５００のエンド部材４００への接続（接合）は、ボルト（ネジ）による固定には限定されず、溶接または接着等で接合されてもよい。サイド部材５００の構成の詳細な説明については、後述する。

バスバー６００は、蓄電素子２００に接続される板状の部材である。バスバー６００は、複数の蓄電素子２００の上方に配置され、複数の蓄電素子２００が有する電極端子２４０（図３参照）に接続（接合）される。具体的には、バスバー６００は、複数の蓄電素子２００の電極端子２４０同士を接続し、かつ、端部の蓄電素子２００の電極端子２４０と外部端子１２１とを電気的に接続する。本実施の形態では、バスバー６００は、蓄電素子２００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。バスバー６００の接続形態は特に限定されず、複数の蓄電素子２００をどのような組み合わせで直列に接続し、また、並列に接続してもよいし、全ての蓄電素子２００を直列または並列に接続してもよい。バスバー６００と電極端子２４０とは、例えば溶接によって接続（接合）されるが、その接続形態は特に限定されない。バスバー６００は、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等で形成されている。

［２ 蓄電素子２００の説明］
次に、蓄電素子２００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２００の構成を示す斜視図である。具体的には、図３は、図２に示した複数の蓄電素子２００のうちの１つの蓄電素子２００の外観を拡大して示している。当該複数の蓄電素子２００は、全て同様の構成を有しているため、以下では、１つの蓄電素子２００の構成について詳細に説明する。

図３に示すように、蓄電素子２００は、容器２１０と、一対（正極側及び負極側）の電極端子２４０と、上部ガスケット２５０と、を備えている。容器２１０の内方には、下部ガスケット、電極体、一対（正極側及び負極側）の集電体、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２００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。

蓄電素子２００は、上記の構成要素の他、電極体の側方または下方等に配置されるスペーサ、及び、電極体等を包み込む絶縁フィルム等を有していてもよい。さらに、容器２１０の周囲には、容器２１０の外面を覆う絶縁フィルム（シュリンクチューブ等）が配置されていてもよい。当該絶縁フィルムの材質は、蓄電素子２００に必要な絶縁性を確保できるものであれば特に限定されないが、外装体１００に使用可能ないずれかの絶縁性の樹脂、エポキシ樹脂、カプトン（登録商標）、テフロン（登録商標）、シリコン、ポリイソプレン、及びポリ塩化ビニル等を例示することができる。

容器２１０は、開口が形成された容器本体２２０と、容器本体２２０の当該開口を閉塞する容器蓋体２３０と、を有する直方体形状（角形または箱形）のケースである。容器本体２２０は、容器２１０の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｚ軸プラス方向側に開口が形成されている。容器蓋体２３０は、容器２１０の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体２２０のＺ軸プラス方向にＹ軸方向に延設されて配置されている。容器蓋体２３０には、容器２１０内方の圧力が過度に上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁２３１、及び、容器２１０内方に電解液を注液するための注液部（図示せず）等が設けられている。容器２１０（容器本体２２０及び容器蓋体２３０）の材質は、特に限定されず、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（接合可能）な金属とすることができるが、樹脂を用いることもできる。

容器２１０は、電極体等を容器本体２２０の内方に収容後、容器本体２２０と容器蓋体２３０とが溶接等によって接合されることにより、内部が密閉（密封）される構造となっている。容器２１０は、Ｘ軸方向両側の側面に一対の長側面２１１を有し、Ｙ軸方向両側の側面に一対の短側面２１２を有し、Ｚ軸マイナス方向側に底面２１３を有している。長側面２１１は、容器２１０の長側面を形成する矩形状の平面部であり、隣り合うスペーサ３００とＸ軸方向において対向して配置される。長側面２１１は、短側面２１２及び底面２１３に隣接し、短側面２１２よりも面積が大きい。短側面２１２は、容器２１０の短側面を形成する矩形状の平面部であり、サイド部材５００とＹ軸方向において対向して配置される。短側面２１２は、長側面２１１及び底面２１３に隣接し、長側面２１１よりも面積が小さい。底面２１３は、容器２１０の底面を形成する矩形状の平面部であり、長側面２１１及び短側面２１２に隣接して配置される。

電極端子２４０は、容器蓋体２３０に配置される蓄電素子２００の端子部材（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２４０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子２００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２００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２４０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などで形成されている。

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。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。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板（正極板及び負極板）がＸ軸方向に積層されて形成されている。なお、電極体は、極板（正極板及び負極板）が巻回されて形成された巻回型の電極体、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。

集電体は、電極端子２４０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等で形成され、負極集電体は、負極板の負極基材層と同様、銅または銅合金等で形成されている。上部ガスケット２５０は、容器蓋体２３０と電極端子２４０との間に配置され、容器蓋体２３０と電極端子２４０との間を絶縁し、かつ封止するガスケットである。下部ガスケットは、容器蓋体２３０と集電体との間に配置され、容器蓋体２３０と集電体との間を絶縁し、かつ封止するガスケットである。上部ガスケット２５０及び下部ガスケットは、絶縁性を有していればどのような素材で形成されていてもよい。

［３ サイド部材５００の説明］
次に、サイド部材５００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サイド部材５００の構成を示す斜視図である。具体的には、図４の（ａ）は、図２に示した一対のサイド部材５００のうちのＹ軸プラス方向のサイド部材５００を拡大して示している。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示したサイド部材５００を、Ｚ軸まわりに１８０°回転させた状態での構成を示している。図２に示した一対のサイド部材５００は同様の構成を有するため、以下では、一対のサイド部材５００のうちのＹ軸プラス方向のサイド部材５００について詳細に説明し、Ｙ軸マイナス方向のサイド部材５００の説明は簡略化または省略する。

図５は、本実施の形態に係る蓄電装置１０内でのサイド部材５００の構成を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、蓄電装置１０内にサイド部材５００が配置された状態を、外装体蓋体１２０及びバスバー６００を省略して示す斜視図である。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した蓄電装置１０のＹ軸プラス方向端部かつＺ軸プラス方向端部の構成を、Ｖｂ－Ｖｂ線を通りＹＺ平面に平行な面で切断した場合の断面を示す断面図である。図５の（ｂ）では、外装体蓋体１２０の一部を破線で示している。

図４に示すように、サイド部材５００は、サイド部材本体５１０と、一対のサイド部材壁部５２０と、突出部５３０と、を有している。サイド部材本体５１０は、蓄電素子２００の容器２１０の短側面２１２にＹ軸方向において対向して配置され、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。サイド部材本体５１０は、複数の蓄電素子２００及び複数のスペーサ３００と外装体本体１１０の壁部１１１との間に配置される。

サイド部材壁部５２０は、サイド部材本体５１０のＸ軸方向両端部からエンド部材４００に向けてＹ軸方向（Ｙ軸マイナス方向）に突出し、かつ、Ｚ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。それぞれのサイド部材壁部５２０には、Ｚ軸方向に並ぶ複数（本実施の形態では、２つ）の円形状の貫通孔５２１が形成されている。サイド部材壁部５２０がエンド部材４００に重ねられて配置され、貫通孔５２１に接続部５００ａが挿入されて、接続部５００ａとエンド部材４００の接続部４００ａとが接続（接合）されることで、サイド部材５００がエンド部材４００に固定される（図２参照）。これにより、サイド部材壁部５２０は、エンド部材４００と外装体本体１１０の壁部１１２との間に配置される。

突出部５３０は、サイド部材本体５１０から外装体本体１１０の壁部１１１に向けて突出し、壁部１１１に接触した状態で配置される、Ｘ軸方向に延設される板状の部位である。具体的には、突出部５３０は、サイド部材本体５１０のＺ軸プラス方向端部からＺ軸プラス方向に突出し、かつ、外装体本体１１０の壁部１１１に向けてＹ軸方向（Ｙ軸プラス方向）に突出する。突出部５３０は、第一突出部５３１と、第二突出部５３２と、を有している。

第一突出部５３１は、サイド部材本体５１０のＺ軸プラス方向端部からＺ軸プラス方向に突出して配置され、Ｘ軸方向に延設されるＸＺ平面に平行な平板状かつ長尺状の部位である。第一突出部５３１は、蓄電素子２００の容器２１０よりもＺ軸プラス方向に突出し、外装体本体１１０の壁部１１１に沿ってＺ軸プラス方向に延びる部位である。

第二突出部５３２は、第一突出部５３１からＹ軸方向（Ｙ軸プラス方向）に向けて湾曲し、かつ、外装体本体１１０の壁部１１１に向けて突出して配置され、Ｘ軸方向に延設されるＸ軸方向から見て円弧形状の曲板状かつ長尺状の部位である。第二突出部５３２は、Ｙ軸方向（Ｙ軸プラス方向）の先端面が、壁部１１１に接触した状態で配置される。具体的には、第二突出部５３２は、壁部１１１のＺ軸プラス方向端部における、Ｘ軸マイナス方向端部からＸ軸プラス方向端部までに亘って、連続して接触した状態で配置される。これにより、第二突出部５３２は、壁部１１１のうちの、一対のエンド部材４００の並び方向（Ｘ軸方向）における中央位置に接触した状態で配置される。外装体本体１１０の壁部１１１の当該中央位置は、外装体１００の壁部の中央位置（外装体１００の壁部のうちの、一対のエンド部材４００の並び方向における中央位置）の一例である。

本実施の形態では、壁部１１１のＺ軸プラス方向端部とは、壁部１１１のＺ軸プラス方向の端縁から、壁部１１１のＺ軸方向の長さ（高さ）の１／３の範囲に含まれるいずれかの部位をいう。壁部１１１のＸ軸マイナス方向端部とは、壁部１１１のＸ軸マイナス方向の端縁から、壁部１１１のＸ軸方向の長さ（幅）の１／３の範囲に含まれるいずれかの部位をいう。壁部１１１のＸ軸プラス方向端部とは、壁部１１１のＸ軸プラス方向の端縁から、壁部１１１のＸ軸方向の長さ（幅）の１／３の範囲に含まれるいずれかの部位をいう。壁部１１１のＸ軸方向中央部（中央位置）とは、壁部１１１のうちのＸ軸マイナス方向端部及びＸ軸プラス方向端部の間に位置する、壁部１１１のＸ軸方向の長さ（幅）の１／３の範囲に含まれるいずれかの部位（位置）をいう。他の「～方向端部」及び「～方向中央部（中央位置）」の表現についても同様である。

上述の通り、外装体本体１１０の壁部１１１のＺ軸プラス方向端部は、外装体蓋体１２０と接合されて、接合部１３０が形成される。このため、第二突出部５３２は、壁部１１１のうちの、接合部１３０に沿って延在する領域に接触した状態で配置される。Ｚ軸方向における第二突出部５３２と接合部１３０との距離は、例えば、壁部１１１のＺ軸方向の長さ（高さ）の３０％以下、壁部１１１の厚みの１０倍以下、または、３０ｍｍ以下である。Ｘ軸方向における第二突出部５３２と壁部１１１との接触部分の長さは、壁部１１１のＸ軸方向の長さ（幅）の３０％以上であるのが好ましく、５０％以上であるのがより好ましく、８０％以上であるのがさらに好ましい。

本実施の形態では、図５の（ｂ）に示すように、第二突出部５３２は、壁部１１１のうちの、接合部１３０と隣り合う位置に接触した状態で配置される。つまり、第二突出部５３２は、壁部１１１のうちの、接合部１３０と隣り合う位置において、接合部１３０に沿って延在する領域に接触した状態で配置される。具体的には、第二突出部５３２は、壁部１１１のうちの、接合部１３０と隣り合う位置におけるＸ軸マイナス方向端部からＸ軸プラス方向端部までに亘って、接合部１３０に沿って連続して接触した状態で配置される。

接合部１３０と隣り合う位置とは、接合部１３０の近傍、または、接合部１３０に近接した位置を言う。

Ｚ軸方向における第二突出部５３２と接合部１３０との距離は、壁部１１１のＺ軸方向の長さ（高さ）の、好ましくは１０％以下であってもよく、より好ましくは５％以下であってもよく、さらに好ましくは１％以下であってもよい。

Ｚ軸方向における第二突出部５３２と接合部１３０との距離は、壁部１１１の厚みの、好ましくは５倍以下であってもよく、より好ましくは２倍以下であってもよく、さらに好ましくは１倍以下であってもよい。

Ｚ軸方向における第二突出部５３２と接合部１３０との距離は、好ましくは１０ｍｍ以下であってもよく、より好ましくは３ｍｍ以下であってもよく、さらに好ましくは０ｍｍ（第二突出部５３２が接合部１３０に接触する）であってもよい。

このように、サイド部材５００は、外装体１００の壁部１１１に接触した状態で配置される。具体的には、サイド部材５００は、壁部１１１のうちの、接合部１３０と隣り合う位置に接触した状態で配置される。サイド部材５００は、壁部１１１のうちの、接合部１３０に沿って延在する領域に接触した状態で配置される。サイド部材５００は、壁部１１１のうちの、一対のエンド部材４００の並び方向（Ｘ軸方向）における中央位置に接触した状態で配置される。

［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、サイド部材５００は、外装体１００のうちの蓄電素子２００とでサイド部材５００を挟む壁部１１１に接触した状態で配置される。蓄電素子２００は、使用に伴いＸ軸方向に膨れることがあるため、蓄電素子２００が膨れると、蓄電素子２００をＸ軸方向で挟む一対のエンド部材４００は、Ｘ軸方向において、外装体１００の壁部１１２の内面を外側に向けて押し広げる。外装体１００の一対の壁部１１２が互いに離れる向きに広がった場合、一対の壁部１１２の間の壁部１１１は、中央部が、内側（サイド部材５００側）に湾曲するように変形する。このため、サイド部材５００を、外装体１００のうちの蓄電素子２００とでサイド部材５００を挟む壁部１１１（サイド部材５００と対向する壁部１１１）に接触させる。これにより、蓄電素子２００が膨れてエンド部材４００が外装体１００の内面を押し広げても、壁部１１１が内側（サイド部材５００側）に湾曲するのを抑制できる。したがって、外装体１００の損傷を抑制できる。特に、サイド部材５００を壁部１１１の湾曲抑制に活用する構成であるため、部品点数を増加させることなく、簡易な構成で、外装体１００の損傷を抑制できる。

外装体１００が接合部１３０を有する場合、外装体１００の壁部１１１が変形すると、接合部１３０が損傷しやすい。接合部１３０が損傷（クラック発生等）すると、蓄電素子２００のガス排出弁２３１からガスが排出された際に、排出されたガスが接合部１３０から漏れ出し、蓄電装置１０の排気部からガスが排気されない等の不具合が生じるおそれがある。このため、サイド部材５００を、外装体１００の壁部１１１のうちの接合部１３０と隣り合う位置に接触した状態で配置する。これにより、外装体１００の壁部１１１のうちの接合部１３０の近傍で、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できる。したがって、外装体１００の接合部１３０が損傷するのを抑制できるため、外装体１００の損傷を抑制できる。

サイド部材５００が、外装体１００の壁部１１１のうちの接合部１３０に沿って延在する領域に接触することで、接合部１３０の延設方向に亘って、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できる。これにより、外装体１００の接合部１３０が損傷するのをさらに抑制できるため、外装体１００の損傷を抑制できる。

サイド部材５００に突出部５３０を設け、突出部５３０を外装体１００の壁部１１１に接触させることで、突出部５３０を設けるという簡易な構成によって、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できるため、外装体１００の損傷を容易に抑制できる。外装体１００の壁部１１１のうちの湾曲を抑制したい箇所（接合部１３０近傍等の損傷しやすい箇所）に突出部５３０を配置することで、外装体１００の損傷を効果的に抑制できる。

蓄電素子２００が膨れてエンド部材４００が外装体１００の内面を押し広げ、サイド部材５００と対向する壁部１１１が湾曲する場合、壁部１１１は、一対のエンド部材４００の並び方向における中央位置が内側に湾曲することとなる。このため、サイド部材５００を、外装体１００の壁部１１１の中央位置に接触した状態で配置する。これにより、外装体１００の壁部１１１が湾曲するのを効果的に抑制できるため、外装体１００の損傷を効果的に抑制できる。

［５ 変形例の説明］
以上、本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、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、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。

（変形例１～３）
上記実施の形態では、サイド部材５００は、第一突出部５３１及び第二突出部５３２を有する突出部５３０が、外装体１００の壁部１１１に接触した状態で配置されることとしたが、この構成には限定されない。図６Ａ～図６Ｃは、本実施の形態の変形例１～３に係るサイド部材５００の構成、及び、サイド部材５００と外装体１００の壁部１１１との接触状態を示す断面図である。具体的には、図６Ａ～図６Ｃは、図５の（ｂ）に対応する図である。

図６Ａに示すように、変形例１に係るサイド部材５００の突出部５３０は、第一突出部５３１を有しておらず、第二突出部５３２が、蓄電素子２００の側方で、外装体１００の壁部１１１に接触した状態で配置される。つまり、本変形例では、突出部５３０（第二突出部５３２）は、上記実施の形態よりも低い位置（Ｚ軸マイナス方向に移動した位置）で壁部１１１に接触する。このように、突出部５３０は、Ｚ軸方向において、壁部１１１のどのような位置（高さ）に接触してもよい。これによっても、サイド部材５００は、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できるため、外装体１００の損傷を抑制できる。

図６Ｂに示すように、変形例２に係るサイド部材５００の突出部５３０は、第二突出部５３２を有しておらず、第一突出部５３１がＺ軸プラス方向に延びて、外装体１００の壁部１１１に接触した状態で配置される。つまり、本変形例では、サイド部材５００のサイド部材本体５１０と突出部５３０（第一突出部５３１）が、壁部１１１に面接触する。このように、サイド部材５００は、上記実施の形態のように線状に壁部１１１に接触するのではなく、面で壁部１１１に接触してもよい。これによっても、サイド部材５００は、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できるため、外装体１００の損傷を抑制できる。

図６Ｃに示すように、変形例３に係るサイド部材５００は、突出部５３０を有しておらず、サイド部材本体５１０が外装体１００の壁部１１１に接触した状態で配置される。このように、サイド部材５００は、Ｚ軸方向において、壁部１１１のどのような位置（高さ）に面接触してもよい。これによっても、サイド部材５００は、壁部１１１が内側に湾曲するのを抑制できるため、外装体１００の損傷を抑制できる。

（その他の変形例）
上記実施の形態では、一対のサイド部材５００の双方が、外装体１００の一対の壁部１１１に接触した状態で配置されることとしたが、一対のサイド部材５００のいずれか一方は、壁部１１１に接触していなくてもよい。蓄電装置１０の工場出荷時点では、一対のサイド部材５００の少なくとも一方が壁部１１１に接触しておらず、蓄電装置１０の使用に伴い、一対のサイド部材５００の一方または双方が一対の壁部１１１に接触してもよい。

上記実施の形態では、サイド部材５００は、壁部１１１のＸ軸マイナス方向端部からＸ軸プラス方向端部まで連続して接触した状態で配置されることとしたが、これには限定されない。サイド部材５００は、壁部１１１のＸ軸マイナス方向端部からＸ軸プラス方向端部まで断続的に接触した状態で配置されてもよいし、壁部１１１のＸ軸マイナス方向端部のみ、Ｘ軸プラス方向端部のみ、または、Ｘ軸方向中央部（中央位置）のみに接触した状態で配置されてもよい。サイド部材５００は、Ｘ軸方向に短い範囲で、点状に壁部１１１に接触してもよい。

上記実施の形態では、サイド部材５００は、壁部１１１のうちの、接合部１３０に沿ってＸ軸方向に延在する領域に接触した状態で配置されることとしたが、Ｘ軸方向とは異なる方向に延在する領域に接触した状態で配置されてもよい。接合部１３０がＸ軸方向から傾斜した方向またはＺ軸方向に延びて形成されている場合、サイド部材５００は、接合部１３０に沿って、壁部１１１のうちのＸ軸方向から傾斜した方向またはＺ軸方向に延在する領域に接触した状態で配置されてもよい。接合部１３０が直線状ではなく曲線状に湾曲して形成されている場合、サイド部材５００は、接合部１３０に沿って、壁部１１１のうちの曲線状に湾曲した領域に接触した状態で配置されてもよい。サイド部材５００は、接合部１３０に沿うことなく、壁部１１１のうちの接合部１３０と隣り合う位置に接触した状態で配置されてもよい。サイド部材５００は、壁部１１１のうちの接合部１３０から離れた位置に接触した状態で配置されてもよい。

上記実施の形態では、サイド部材５００は、蓄電素子２００の容器２１０の短側面２１２に対向して配置されることとしたが、蓄電素子２００の向きによっては、これに限定されない。蓄電素子２００の容器２１０の底面２１３が外装体本体１１０の壁部１１１に対向して配置されるような場合、サイド部材５００は、当該底面２１３に対向して配置（底面２１３と壁部１１１との間に配置）されてもよい。

上記実施の形態では、サイド部材５００は、外装体１００が有する外装体本体１１０の壁部１１１に接触した状態で配置されることとしたが、外装体蓋体１２０の壁部に接触した状態で配置されてもよい。この場合、外装体蓋体１２０の当該壁部が、外装体１００の壁部の一例となり、外装体蓋体１２０の当該壁部のうちの、一対のエンド部材４００の並び方向における中央位置が、外装体１００の壁部の中央位置の一例となる。外装体蓋体１２０の当該壁部の中央位置の定義は、上述した外装体本体１１０の壁部１１１の中央位置の定義と同様である。

上記実施の形態では、サイド部材５００は、接合部１３０が形成された壁部１１１に接触した状態で配置されることとしたが、接合部１３０が形成されていない壁部に接触した状態で配置されてもよい。接合部１３０が壁部１１１に隣接する他の壁部の近傍に形成されている場合、サイド部材５００が、当該他の壁部における接合部１３０の近傍に接触した状態で配置されることで、接合部１３０の損傷を抑制できる。

上記実施の形態では、外装体１００の接合部１３０は、外装体本体１１０と外装体蓋体１２０とが接合された接合部位であることとしたが、外装体１００が有する２つの部位であれば、どのような部位が接合された接合部位でもよい。外装体本体１１０が、複数の部材が接合されて形成されている場合には、接合部１３０は、外装体本体１１０が有する当該複数の部材の接合部位でもよい。外装体蓋体１２０についても同様である。

上記実施の形態では、一対のサイド部材５００の双方が上記構成を有していることとしたが、一対のサイド部材５００のうちのいずれか一方が上記構成を有していなくてもよい。

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。

本発明は、このような蓄電装置１０として実現できるだけでなく、エンド部材４００とサイド部材５００と外装体１００との組み合わせ、エンド部材４００とサイド部材５００との組み合わせ、サイド部材５００と外装体１００との組み合わせ、または、サイド部材５００としても実現できる。

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等に適用できる。

１０ 蓄電装置
１００ 外装体
１１０ 外装体本体
１１１、１１２、１１３ 壁部
１２０ 外装体蓋体
１２１ 外部端子
１３０ 接合部
２００ 蓄電素子
２１０ 容器
２１１ 長側面
２１２ 短側面
２３１ ガス排出弁
２４０ 電極端子
３００ スペーサ
４００ エンド部材
４００ａ、５００ａ 接続部
５００ サイド部材
５１０ サイド部材本体
５２０ サイド部材壁部
５２１ 貫通孔
５３０ 突出部
５３１ 第一突出部
５３２ 第二突出部
６００ バスバー

Claims (5)

1. 蓄電素子と、
   前記蓄電素子を挟む一対のエンド部材と、
   前記一対のエンド部材を繋ぐサイド部材と、
   前記蓄電素子、前記一対のエンド部材、及び、前記サイド部材が収容される外装体と、を備え、
   前記外装体は、前記蓄電素子とで前記サイド部材を挟む位置に配置される壁部を有し、
   前記サイド部材は、前記壁部に接触した状態で配置される
   蓄電装置。
2. 前記外装体は、２つの部位が接合された接合部を有し、
   前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記接合部と隣り合う位置に接触した状態で配置される
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記接合部に沿って延在する領域に接触した状態で配置される
   請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記サイド部材は、前記壁部に向けて突出する突出部を有し、
   前記突出部は、前記壁部に接触した状態で配置される
   請求項１～３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
5. 前記サイド部材は、前記壁部のうちの、前記一対のエンド部材の並び方向における中央位置に接触した状態で配置される
   請求項１～４のいずれか１項に記載の蓄電装置。

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