JP2024021479A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電素子のガス排出弁が開いた場合における悪影響の波及を抑制する蓄電装置を提供すること。【解決手段】蓄電装置1は、複数の蓄電素子100と流路形成部材350とを備える。複数の蓄電素子100は、Y軸方向に並んで配置されており、それぞれの、蓋部130に設けられたガス排出弁131が、Y軸方向と直交するZ軸方向の一方側に向けられている。流路形成部材350は、複数のガス排出弁131に対向する位置に配置され、複数のガス排出弁131から排出されるガスの流路を形成する。流路形成部材350は、複数のガス排出弁131と対向する底壁部361において、複数のガス排出弁131のそれぞれに対向する位置に配置された遮蔽体380を有する。底壁部361には、複数の遮蔽体380のそれぞれの外縁380aを形成する隙間381が形成されている。【選択図】図6An object of the present invention is to provide a power storage device that suppresses the spread of adverse effects when a gas discharge valve of a power storage element is opened. A power storage device 1 includes a plurality of power storage elements 100 and a flow path forming member 350. The plurality of power storage elements 100 are arranged side by side in the Y-axis direction, and each gas discharge valve 131 provided on the lid part 130 is oriented toward one side in the Z-axis direction orthogonal to the Y-axis direction. There is. The flow path forming member 350 is disposed at a position facing the plurality of gas exhaust valves 131 and forms a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves 131. The flow path forming member 350 has a shield 380 disposed at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves 131 on the bottom wall portion 361 facing the plurality of gas exhaust valves 131 . A gap 381 forming an outer edge 380a of each of the plurality of shields 380 is formed in the bottom wall portion 361. [Selection diagram] Figure 6
Description
本発明は、蓄電素子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.
特許文献1には、複数の電池セルが積層されて形成された電池ブロックを備える電源装置が開示されている。この電源装置では、電池ブロックの上面に、各電池セルのガス排出弁の開口部に流入開口部を連結するように排出ダクトが連結される。ガス排出弁の破断膜には破断ラインが設けられており、破断膜が破断されたガス排出弁が開弁する状態で、破断して分離された破断縁が排出ダクトの下端縁よりも上方に配置され、排出ガスは排出ダクトに誘導される。 Patent Document 1 discloses a power supply device including a battery block formed by stacking a plurality of battery cells. In this power supply device, an exhaust duct is connected to the upper surface of the battery block so that an inflow opening is connected to an opening of a gas exhaust valve of each battery cell. A rupture line is provided in the rupture membrane of the gas exhaust valve, and when the rupture membrane ruptures and the gas exhaust valve is opened, the rupture edge separated by the rupture membrane is located above the lower edge of the exhaust duct. and the exhaust gas is directed into the exhaust duct.
上記従来の電源装置(蓄電装置)において、ガスの流路を形成するガスダクトは、複数の電池セル(蓄電素子)に対応する位置に複数の流入開口部を有している。これにより、複数のガス排出弁のうちのどのガス排出弁からガスが排出された場合であっても、そのガスをガスダクト内に流入させることができる。しかしながらこの場合、1つの蓄電素子から排出されたガス等は、他の蓄電素子のガス排出弁に対向する流入開口部を介して、当該ガス排出弁に容易に到達できる。つまり、1つの蓄電素子が過熱状態になって内圧が上昇し、その結果ガス排出弁が開いた場合、ガス排出弁から、ガスとともに蓄電素子の内部の部材の一部(金属片等の異物)が排出されることがある。この場合、ガスの圧力及び熱、並びに異物が、他の蓄電素子のガス排出弁に、熱的または力学的な負荷を与えやすい。その結果、他の蓄電素子のガス排出弁の劣化または損傷等が生じるなど、悪影響が他の蓄電素子に波及する可能性がある。 In the above conventional power supply device (power storage device), the gas duct forming the gas flow path has a plurality of inflow openings at positions corresponding to the plurality of battery cells (power storage elements). Thereby, no matter which gas exhaust valve among the plurality of gas exhaust valves the gas is discharged from, the gas can be caused to flow into the gas duct. However, in this case, gas etc. discharged from one power storage element can easily reach the gas exhaust valve of the other power storage element through the inflow opening facing the gas exhaust valve. In other words, if one energy storage element becomes overheated and its internal pressure rises, and the gas discharge valve opens as a result, some of the internal members of the energy storage element (such as metal pieces) will be removed from the gas discharge valve along with the gas. may be emitted. In this case, the pressure and heat of the gas, as well as foreign matter, tend to apply thermal or mechanical loads to the gas discharge valves of other power storage elements. As a result, an adverse effect may spread to other power storage elements, such as deterioration or damage to the gas discharge valves of other power storage elements.
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、蓄電素子のガス排出弁が開いた場合における悪影響の波及を抑制する蓄電装置を提供することを目的とする。 The present invention was made by the inventor of the present application newly paying attention to the above-mentioned problem, and aims to provide a power storage device that suppresses the spread of adverse effects when the gas discharge valve of the power storage element opens. .
本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子であって、それぞれの、蓋部に設けられたガス排出弁が、前記第一方向と直交する第二方向の一方側に向けられた複数の蓄電素子と、複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、前記流路形成部材は、前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に配置された遮蔽体を有し、前記底壁部には、複数の前記遮蔽体のそれぞれの外縁を形成する隙間が形成されている。 A power storage device according to one aspect of the present invention includes a plurality of power storage elements arranged in a first direction, each of which has a gas discharge valve provided in a lid portion arranged in a direction perpendicular to the first direction. A plurality of power storage elements facing one side in two directions and a flow path formed at a position facing the plurality of gas exhaust valves and forming a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves. a member, the flow path forming member having a shield disposed at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves in a bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves. , a gap forming an outer edge of each of the plurality of shields is formed in the bottom wall portion.
本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子であって、それぞれの、蓋部に設けられたガス排出弁が、前記第一方向と直交する第二方向の一方側に向けられた複数の蓄電素子と、複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、前記流路形成部材は、前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に形成された貫通孔を有し、複数の前記貫通孔のそれぞれには、前記貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ遮蔽体が配置されている。 A power storage device according to one aspect of the present invention includes a plurality of power storage elements arranged in a first direction, each of which has a gas discharge valve provided in a lid portion arranged in a direction perpendicular to the first direction. A plurality of power storage elements facing one side in two directions and a flow path formed at a position facing the plurality of gas exhaust valves and forming a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves. The flow path forming member has a through hole formed at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves in a bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves. A shield is disposed in each of the plurality of through holes to block at least a portion of the through hole.
本発明に係る蓄電装置によれば、蓄電素子のガス排出弁が開いた場合における悪影響の波及を抑制できる。 According to the power storage device according to the present invention, it is possible to suppress the spread of adverse effects when the gas exhaust valve of the power storage element is opened.
(1)本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子であって、それぞれの、蓋部に設けられたガス排出弁が、前記第一方向と直交する第二方向の一方側に向けられた複数の蓄電素子と、複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、前記流路形成部材は、前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に配置された遮蔽体を有し、前記底壁部には、複数の前記遮蔽体のそれぞれの外縁を形成する隙間が形成されている。 (1) A power storage device according to one aspect of the present invention includes a plurality of power storage elements arranged in a first direction, each of which has a gas discharge valve provided in a lid portion arranged in a first direction. A plurality of power storage elements facing one side in a second orthogonal direction are arranged at positions facing the plurality of gas exhaust valves, and form a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves. a flow path forming member, the flow path forming member being a shield disposed at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves in a bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves. A gap is formed in the bottom wall portion to form an outer edge of each of the plurality of shields.
この構成によれば、蓄電素子のガス排出弁が開いて(開弁して)ガスが排出された場合、そのガスは、少なくとも、ガス排出弁に対向する位置にある遮蔽体の外縁を形成する隙間を通過して流路形成部材の内部に流入できる。このとき、ガスの圧力または熱によって遮蔽体が移動または変形等した場合、これにより形成される比較的に大きな貫通孔を介して、ガスが流路形成部材の内部に流入できる。流路形成部材の内部に流入したガスは、流路形成部材によって所定の位置まで案内される。さらに、開弁していない蓄電素子のガス排出弁に対向する位置にも遮蔽体が配置されている。そのため、仮に、開弁した蓄電素子から、ガスとともに金属片等の異物が排出された場合であっても、開弁していない蓄電素子のガス排出弁は、その正面に遮蔽体があることで、ガスの圧力若しくは熱、または異物の影響を受け難い。つまり、1つの蓄電素子が開弁した場合において、他の1以上の蓄電素子のガス排出弁の損傷または劣化が抑制される。このように、本態様に係る蓄電装置は、蓄電素子のガス排出弁が開いた場合における悪影響の波及を抑制できる蓄電装置である。 According to this configuration, when the gas discharge valve of the power storage element is opened (opened) and gas is discharged, the gas forms at least the outer edge of the shield located at a position facing the gas discharge valve. It can pass through the gap and flow into the inside of the flow path forming member. At this time, if the shield moves or deforms due to the pressure or heat of the gas, the gas can flow into the flow path forming member through the relatively large through hole formed thereby. The gas flowing into the flow path forming member is guided to a predetermined position by the flow path forming member. Furthermore, a shield is also arranged at a position facing the gas discharge valve of the electricity storage element that is not opened. Therefore, even if a foreign object such as a metal piece is discharged together with gas from an opened electricity storage element, the gas discharge valve of the electricity storage element that is not opened will be closed due to the presence of a shield in front of it. , gas pressure or heat, or foreign objects. That is, when one power storage element opens, damage or deterioration of the gas exhaust valve of one or more other power storage elements is suppressed. In this way, the power storage device according to this aspect is a power storage device that can suppress the spread of adverse effects when the gas discharge valve of the power storage element opens.
(2)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記外縁は、環状に配置された1以上の前記隙間によって、環状に形成されており、前記遮蔽体は、前記外縁の周方向における、隣り合う2つの前記隙間の間、または、1つの前記隙間の両端の間に設けられた接続部によって、前記底壁部における前記外縁の外側の部分である遮蔽体周縁部と接続されているとしてもよい。 (2) In the power storage device according to (1) above, the outer edge is formed in an annular shape by one or more of the gaps arranged in an annular manner, and the shielding body is arranged in a circumferential direction of the outer edge. Even if it is connected to the peripheral edge of the shield, which is the outer part of the outer edge of the bottom wall part, by a connecting part provided between two matching gaps or between both ends of one gap. good.
この構成によれば、ガスが通過可能な1以上の隙間が、遮蔽体の環状の外縁を形成するように設けられる。従って、ガス排出弁から排出されたガスは、一旦遮蔽体に衝突した後に効率よく流路形成部材の内部に流入できる。さらに、遮蔽体と遮蔽体周縁部とを接続する接続部は、遮蔽体が、遮蔽体に対向する位置にあるガス排出弁から排出されたガスの圧力を受けることで、変形または破断等することができる。これにより、遮蔽体の配置位置に比較的に大きな貫通孔が形成されやすくなる。その結果、開弁した蓄電素子から排出されるガスを、さらに効率よく流路形成部材の内部に流入させることができる。 According to this configuration, one or more gaps through which gas can pass are provided to form the annular outer edge of the shield. Therefore, the gas discharged from the gas discharge valve can efficiently flow into the flow path forming member after colliding with the shield. Furthermore, the connecting portion connecting the shield and the peripheral edge of the shield may be deformed or broken due to the pressure of the gas discharged from the gas exhaust valve located opposite the shield. Can be done. This makes it easier to form a relatively large through hole at the location of the shield. As a result, the gas discharged from the opened electricity storage element can be made to flow into the flow path forming member more efficiently.
(3)上記(2)に記載の蓄電装置において、前記接続部は、前記外縁の前記周方向において分散して複数配置されている、としてもよい。 (3) In the power storage device according to (2) above, a plurality of the connection parts may be distributed and arranged in the circumferential direction of the outer edge.
この構成によれば、底壁部において、遮蔽体は複数の接続部によって安定的に支持される。そのため、例えば、他の蓄電素子から排出されたガスの圧力で、遮蔽体が傾き難い。従って、他の蓄電素子からガスが排出された場合における、遮蔽体によるガス排出弁を保護する機能(保護機能)がより確実に発揮される。 According to this configuration, the shield is stably supported by the plurality of connection parts in the bottom wall part. Therefore, for example, the shield is unlikely to tilt due to the pressure of gas discharged from other power storage elements. Therefore, the function (protective function) of protecting the gas exhaust valve by the shield when gas is discharged from other power storage elements is more reliably exhibited.
(4)上記(2)または(3)に記載の蓄電装置において、前記接続部は、前記遮蔽体周縁部と前記遮蔽体との間の位置に、前記接続部の他の部分よりも細い部分である脆弱部を有する、としてもよい。 (4) In the power storage device according to (2) or (3) above, the connection portion includes a portion thinner than other portions of the connection portion at a position between the shield peripheral edge and the shield. It is also possible to have a weak part that is .
この構成によれば、接続部が、細くなった(くびれた)部分である脆弱部を有することで、遮蔽体に対向する位置にあるガス排出弁から排出されたガスの圧力を遮蔽体が受けた場合に、接続部が変形または破断しやすくなる。つまり、遮蔽体が移動等しやすくなる。これにより、開弁した蓄電素子から排出されるガスを、より効率よく流路形成部材に流入させることができる。 According to this configuration, the connecting portion has a weakened portion that is a narrowed (necked) portion, so that the shield receives the pressure of the gas discharged from the gas exhaust valve located at a position facing the shield. If this happens, the connection will be easily deformed or broken. In other words, the shield becomes easier to move. Thereby, the gas discharged from the opened electricity storage element can be made to flow into the flow path forming member more efficiently.
(5)上記(2)~(4)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記接続部は、前記第一方向に延びて配置されていることで、前記遮蔽体周縁部と前記遮蔽体とを前記第一方向で接続する、としてもよい。 (5) In the power storage device according to any one of (2) to (4) above, the connecting portion is arranged to extend in the first direction, so that the connecting portion is connected to the peripheral edge of the shielding body and the shielding body. and may be connected in the first direction.
1つの蓄電素子に着目した場合、他の蓄電素子から排出されたガスは、第一方向の一方側から、当該蓄電素子に対向する位置にある遮蔽体に到達する。この状況において、遮蔽体周縁部と遮蔽体とは、接続部によって第一方向で接続されているため、遮蔽体は、他の蓄電素子から排出されたガスの圧力によって傾き難い。つまり、遮蔽体によるガス排出弁の保護機能が維持され、これにより、当該蓄電素子のガス排出弁の損傷がより確実に抑制される。 When focusing on one power storage element, gas discharged from other power storage elements reaches a shield located at a position facing the power storage element from one side in the first direction. In this situation, since the shield peripheral portion and the shield are connected in the first direction by the connecting portion, the shield is unlikely to tilt due to the pressure of the gas discharged from the other power storage elements. In other words, the protective function of the gas exhaust valve by the shield is maintained, and thereby damage to the gas exhaust valve of the electricity storage element is more reliably suppressed.
(6)本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子であって、それぞれの、蓋部に設けられたガス排出弁が、前記第一方向と直交する第二方向の一方側に向けられた複数の蓄電素子と、複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、前記流路形成部材は、前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に形成された貫通孔を有し、複数の前記貫通孔のそれぞれには、前記貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ遮蔽体が配置されている、としてもよい。 (6) A power storage device according to one aspect of the present invention includes a plurality of power storage elements arranged in a line in a first direction, and each gas discharge valve provided in a lid portion is arranged in a first direction. A plurality of power storage elements facing one side in a second orthogonal direction are arranged at positions facing the plurality of gas exhaust valves, and form a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves. a flow path forming member, the flow path forming member having a through hole formed in a bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves. A shield may be disposed in each of the plurality of through holes to block at least a portion of the through hole.
この構成によれば、蓄電素子のガス排出弁が開放(開弁)してガスが排出された場合、そのガスは、ガス排出弁に対向する位置にある貫通孔の、少なくとも遮蔽体で塞がれていない部分を通過して流路形成部材の内部に流入できる。貫通孔の全部が遮蔽体で塞がれている場合であっても、ガスの圧力または熱によって、遮蔽体が移動または変形等することで、ガスは、ガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔を介して流路形成部材の内部に流入できる。流路形成部材の内部に流入したガスは、流路形成部材によって所定の位置まで案内される。さらに、開弁していない蓄電素子のガス排出弁に対向する位置の貫通孔にも遮蔽体が配置されている。そのため、仮に、開弁した蓄電素子から、ガスとともに何等かの異物(金属片等)が排出された場合であっても、開弁していない蓄電素子のガス排出弁は、その正面に遮蔽体があることで、ガスの圧力若しくは熱、または異物の影響を受け難い。つまり、1つの蓄電素子が開弁した場合において、他の1以上の蓄電素子のガス排出弁の損傷または劣化が抑制される。このように、本態様に係る蓄電装置は、蓄電素子のガス排出弁が開いた場合における悪影響の波及を抑制できる蓄電装置である。
According to this configuration, when the gas discharge valve of the power storage element opens (opens) and gas is discharged, the gas is blocked by at least the shielding member in the through hole located at a position opposite to the gas discharge valve. It can flow into the inside of the flow path forming member by passing through the portions that are not covered. Even if the through hole is completely blocked by the shield, the shield moves or deforms due to the pressure or heat of the gas, so that the gas is located at a position facing the
(7)上記(1)~(6)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記遮蔽体の前記第二方向の厚みは、前記底壁部の前記第二方向の厚みよりも小さい、としてもよい。 (7) In the power storage device according to any one of (1) to (6) above, the thickness of the shield in the second direction is smaller than the thickness of the bottom wall portion in the second direction. Good too.
この構成によれば、例えば、貫通孔の周縁部に接合するための接着層または粘着層を有するシート状の部材によって遮蔽体が実現される。従って、遮蔽体の作製及び配置が容易である。 According to this configuration, the shield is realized by, for example, a sheet-like member having an adhesive layer or an adhesive layer for bonding to the peripheral edge of the through hole. Therefore, it is easy to manufacture and arrange the shield.
(8)上記(6)または(7)に記載の蓄電装置において、複数の前記貫通孔に対応して配置される複数の遮蔽体は、1つの遮蔽部材に一体に備えられている、としてもよい。 (8) In the power storage device according to (6) or (7) above, the plurality of shields arranged corresponding to the plurality of through holes may be integrally provided in one shielding member. good.
この構成によれば、例えば1つの遮蔽部材を、流路形成部材に配置することで、複数の遮蔽体を一括して複数の貫通孔に対して配置できる。これにより、複数の遮蔽体を効率よく配置できるとともに、対応する貫通孔に対する位置にばらつきが抑制される。これにより、複数の遮蔽体のそれぞれによるガス排出弁の保護機能がより確実に発揮される。 According to this configuration, for example, by arranging one shielding member in the flow path forming member, the plurality of shields can be arranged at once with respect to the plurality of through holes. As a result, it is possible to efficiently arrange a plurality of shields, and variations in position with respect to the corresponding through holes are suppressed. Thereby, the protective function of the gas exhaust valve by each of the plurality of shields is more reliably exhibited.
(8)上記(1)~(8)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記遮蔽体には、前記ガスが前記第二方向に通過可能な1以上の通気孔が形成されている、としてもよい。 (8) In the power storage device according to any one of (1) to (8) above, the shield is formed with one or more vent holes through which the gas can pass in the second direction. You can also use it as
この構成によれば、ガス排出弁からのガス排出の初期段階において、1以上の通気孔を介してガスをより確実に流路形成部材の内部に流入させることができる。そのため、例えば、ガス排出の開始後であって、ガスの圧力または熱によって遮蔽体が移動等するまでの間に、流路形成部材の外側の空間にガスが滞留し難くなる。 According to this configuration, in the initial stage of gas discharge from the gas discharge valve, gas can more reliably flow into the flow path forming member through the one or more vent holes. Therefore, for example, after the start of gas discharge and until the shield is moved due to the pressure or heat of the gas, it becomes difficult for the gas to remain in the space outside the flow path forming member.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。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。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are all inclusive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, manufacturing steps, order of manufacturing steps, etc. shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. In each figure, dimensions etc. are not strictly illustrated. In each figure, the same or similar components are designated by the same reference numerals.
以下の説明及び図面中において、1つの蓄電素子における一対(正極及び負極)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、支持体の短手方向を、X軸方向と定義する。複数の蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、支持体の長手方向を、Y軸方向と定義する。蓄電素子及びバスバーの並び方向、蓄電素子の容器の本体及び蓋部の並び方向、支持体の支持体本体及びカバー部材の並び方向、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。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。 In the following description and drawings, the direction in which a pair of electrode terminals (positive electrode and negative electrode) in one power storage element are lined up, the opposing direction of the short sides of the container of the power storage element, or the short direction of the support body is referred to as the X-axis direction. It is defined as The direction in which the plurality of power storage elements are lined up, the direction in which the long sides of the container of the power storage elements face each other, or the longitudinal direction of the support is defined as the Y-axis direction. The direction in which the power storage elements and the bus bar are arranged, the direction in which the main body and the lid of the container of the power storage element are arranged, the direction in which the support body and the cover member of the support are arranged, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect with each other (orthogonal in this 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 as the vertical direction below.
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。以下では、Y軸方向を第一方向と呼び、Z軸方向を第二方向と呼ぶ場合がある。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。 In the following description, the X-axis plus direction refers to the arrow direction of the X-axis, and the X-axis minus direction refers to the opposite direction to the X-axis plus direction. When simply referred to as the X-axis direction, it refers to both or one of the X-axis plus direction and the X-axis minus direction. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction. Below, the Y-axis direction may be referred to as a first direction, and the Z-axis direction may be referred to as a second direction. Expressions indicating relative directions or orientations, such as parallel and orthogonal, include cases where the directions or orientations are not strictly speaking. For example, when two directions are parallel, it does not only mean that the two directions are completely parallel, but also that they are substantially parallel, that is, they may differ by a few percent, for example. means. Furthermore, in the following description, when expressed as "insulation", it means "electrical insulation".
[1.蓄電装置の全般的な説明]
まず、本実施の形態における蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置1の分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る蓄電素子100の外観を示す斜視図である。
[1. General explanation of power storage device]
First, a general description of power storage device 1 in this embodiment will be given. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device 1 according to an embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of power storage device 1 according to the embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of
蓄電装置1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1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1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1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。 The power storage device 1 is a device that can charge electricity from the outside and discharge electricity to the outside, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in this embodiment. For example, the power storage device 1 is a battery module (battery assembly) used for power storage, power supply, or the like. Specifically, the power storage device 1 is used for driving or starting an engine of a moving object such as an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, or a railway vehicle for an electric railway. Used as batteries, etc. Examples of the above-mentioned vehicles include electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and fossil fuel (gasoline, diesel oil, liquefied natural gas, etc.) vehicles. Examples of the above-mentioned railway vehicles for electric railways include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid electric trains equipped with both a diesel engine and an electric motor. The power storage device 1 can also be used as a stationary battery or the like used for home or business purposes.
図1に示すように、蓄電装置1は、蓄電ユニット10と、蓄電ユニット10に取り付けられる基板ユニット20と、を備えている。蓄電ユニット10は、Y軸方向に長尺の略直方体形状を有している。基板ユニット20は、蓄電ユニット10が有する蓄電素子100の状態の監視、及び、蓄電素子100の制御を行うことができる機器であり、内方に回路基板等を有している。本実施の形態では、基板ユニット20は、蓄電ユニット10の長手方向の端部、つまり、蓄電ユニット10のY軸マイナス方向の側面に取り付けられる扁平な矩形状の部材である。
As shown in FIG. 1, power storage device 1 includes a
蓄電ユニット10は、図2に示すように、複数の蓄電素子100と、複数のスペーサ200と、バスバーフレーム320と、複数のバスバー400と、支持体500と、流路形成部材350とを有している。蓄電ユニット10は、図2で図示しないケーブル410及び420(図1参照)を備える。
As shown in FIG. 2, the
蓄電素子100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100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、14個の蓄電素子100がY軸方向に並んで配列されている。Y軸方向は第一方向の一例である。
The
具体的には、蓄電素子100は、図3に示すように、容器110と、一対(正極及び負極、以下同じ)の電極端子140と、を備えている。容器110の内方には、電極体、一対の集電体、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100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100は、容器110と電極端子140及び集電体との間を絶縁し、かつ封止する絶縁性のガスケットを備えているが、この図示も省略する。蓄電素子100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。容器110の周囲には、容器110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。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
容器110は、開口が形成された容器本体120と、容器本体120の当該開口を閉塞する蓋部130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110(蓋部130)には、容器110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131、及び、容器110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。
The
容器110(容器本体120及び蓋部130)の材質は、特に限定されず、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(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110は、電極体等を容器本体120の内方に収容後、容器本体120と蓋部130とが溶接等によって接合されることにより、内部が密封される構造となっている。容器110は、一対の長側面111と一対の短側面112と底面113とを有している。本実施の形態では、複数の蓄電素子100は、短側面112をX軸方向に向け、かつ、ガス排出弁131をZ軸プラス方向に向けた姿勢で、Y軸方向に並んで配置されている(図2参照)。Z軸方向は第二方向の一例である。
The material of the container 110 (container
電極端子140は、蓋部130に配置される蓄電素子100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。電極端子140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。
The
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Y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。 The electrode body is a power storage element (power generation element) formed by laminating a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The positive electrode plate has a positive electrode active material layer formed on a positive electrode base material layer, which is a current collector foil made of metal such as aluminum or an aluminum alloy. The negative electrode plate has a negative electrode active material layer formed on a negative electrode base material layer which is a current collecting foil made of metal such as copper or copper alloy. As the active material used for the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, any known material can be used as appropriate as long as it is capable of intercalating and deintercalating lithium ions. As the separator, a microporous sheet made of resin, a nonwoven fabric, or the like can be used. In this embodiment, the electrode body is formed by stacking electrode plates (a positive electrode plate and a negative electrode plate) in the Y-axis direction. In addition, the electrode body is a wound type electrode body formed by winding electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate), and a laminated type (stack type) formed by laminating a plurality of flat electrode plates. The electrode body may be in any form, such as an electrode body or a bellows-shaped electrode body in which an electrode plate is folded into a bellows shape.
集電体は、電極端子140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。
The current collectors are conductive members (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) that are electrically connected to the
蓄電素子100の大きさ、形状、及び、配列される蓄電素子100の個数等は限定されず、例えば1つの蓄電素子100しか配置されていなくてもよい。蓄電素子100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100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100は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。
The size and shape of
スペーサ200は、Y軸方向において蓄電素子100と並んで配置され、蓄電素子100と他の部材とを断熱及び/または絶縁する平板状かつ矩形状の部材である。本実施の形態では、複数の蓄電素子100からなる蓄電素子100列の両端、及び、蓄電素子100列における、互いに隣り合う2つの蓄電素子100の間にスペーサ200が配置されている。スペーサ200は、例えば、後述のバスバーフレーム320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で形成されている。2つの蓄電素子100の間にスペーサ200が配置されることは必須ではない。例えば、蓄電素子100の容器110に絶縁フィルム等の絶縁部材が取り付けられている場合、2つの蓄電素子100の間にスペーサ200が配置されなくてもよい。
Y軸方向に並べられた複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ200は、Z軸方向においてバスバーフレーム320とトレイ310との間に配置される。バスバーフレーム320及びトレイ310はともにY軸方向に長尺状の部材である。バスバーフレーム320は、バスバー400と他の部材との絶縁、及び、バスバー400の位置決め等を行う。具体的には、バスバーフレーム320が、複数の蓄電素子100上に置かれて複数の蓄電素子100に対して位置決めされ、かつ、複数のバスバー400のそれぞれが、バスバーフレーム320のバスバー用開口部321(図2参照)に配置される。これにより、各バスバー400は、複数の蓄電素子100に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子100が有する電極端子140に接合される。トレイ310は、Z軸方向の深さが浅い箱型の部材である。トレイ310上には、複数の蓄電素子100及び複数のスペーサ200が、図2に示すように並べられて置かれる。より具体的には、トレイ310は、図2に示すように、Y軸方向で隣り合う2つの蓄電素子100の下端部の間に挿入される仕切部315を複数有している。複数の蓄電素子100のそれぞれは、少なくとも1つの仕切部315によってY軸方向の移動が制限される。これにより、Y軸方向における、複数の蓄電素子100それぞれのガス排出弁131と、当該ガス排出弁131に対向する位置にある遮蔽体380との位置ずれが抑制される。遮蔽体380の構成及び機能の詳細については後述する。
The plurality of
バスバーフレーム320及びトレイ310は、電気的な絶縁性を有する材料(絶縁性材料)で形成されている。バスバーフレーム320及びトレイ310は、絶縁塗装をした金属によって形成されてもよい。トレイ310及びバスバーフレーム320は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもよい。
The
バスバー400は、複数の蓄電素子100上に配置され、複数の蓄電素子100の電極端子140同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。本実施の形態では、バスバー400と電極端子140とは、ボルト締結によって接続(接合)されるが、溶接等で接続(接合)されてもよい。バスバー400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。本実施の形態では、バスバー400は、隣り合う蓄電素子100の電極端子140同士を接続することで、14個の蓄電素子100を直列に接続する。蓄電素子100の接続態様は上記には限定されず、直列接続及び並列接続がどのように組み合わされてもよい。
The
複数の蓄電素子100のうちのY軸方向両端部に位置する蓄電素子100の一方の電極端子140がケーブル410(図1参照)に接続され、他方の電極端子140がケーブル420(図1参照)に接続される。これにより、蓄電装置1は、ケーブル410及び420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ことができる。
One
支持体500は、複数の蓄電素子100等を支持し、保護(補強)する部材である。支持体500は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、亜鉛メッキ鋼板等の金属製の部材等により形成されている。支持体500は、支持体500の本体を構成する支持体本体510と、支持体500の蓋体を構成するカバー部材520と、を有している。支持体本体510及びカバー部材520は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもよい。
The
支持体本体510は、複数の蓄電素子100が載置されたトレイ310を下方(Z軸マイナス方向)から支持する部材であり、底部511と、接続部512及び513と、を有している。底部511は、蓄電ユニット10の底部を構成する、XY平面に平行かつY軸方向に延設された平板状かつ矩形状の部位であり、トレイ310のZ軸マイナス方向に配置される。接続部512は、底部511のY軸マイナス方向端部からZ軸プラス方向に延びるように設けられ、かつ、Y軸マイナス方向に突出する板状の部位であり、カバー部材520と接続される。接続部513は、底部511のY軸プラス方向端部からZ軸プラス方向に延びるように設けられ、かつ、Y軸プラス方向に突出する板状の部位であり、カバー部材520と接続される。
The
カバー部材520は、バスバーフレーム320の上方(Z軸プラス方向)に配置される部材であり、天面部520aと、接続部522及び523と、を有している。天面部520aは、蓄電ユニット10の上面部(外蓋)を構成する、XY平面に平行かつY軸方向に延設された平板状かつ矩形状の部位であり、バスバーフレーム320のZ軸プラス方向に配置される。接続部522は、天面部520aのY軸マイナス方向端部からZ軸マイナス方向に延び、かつ、Y軸マイナス方向に突出する部位であり、支持体本体510の接続部512と接続される。接続部523は、天面部520aのY軸プラス方向端部からZ軸マイナス方向に延び、かつ、Y軸プラス方向に突出する部位であり、支持体本体510の接続部513と接続される。
The
このように、支持体本体510及びカバー部材520は、トレイ310及びバスバーフレーム320をZ軸方向から挟み込んだ状態で、接続部512及び513と接続部522及び523とがネジ止め等で接続(接合)されることで固定される構成となっている。これにより、支持体500は、トレイ310、バスバーフレーム320及び複数の蓄電素子100等を支持(保持)する。
In this way, the support
本実施の形態に係る蓄電装置1はさらに、図2に示すように、流路形成部材350を備えている。1以上の蓄電素子100からガスが排出された場合、そのガスは流路形成部材350の内部に流入することで、蓄電装置1の外部に排出される。具体的には、流路形成部材350のY軸プラス方向の端部に設けられた開口(ガス排出口358)からガスが排出される。
Power storage device 1 according to the present embodiment further includes a flow
このように、流路形成部材350は、1以上の蓄電素子100からガスが排出された場合、そのガスを蓄電装置1の外部に導くことができる部材である。つまり、流路形成部材350は、蓄電素子100から排出されたガスの流路を形成する部材であり、例えば「ダクト」または「排気ダクト」等とも呼ばれる。
In this way, flow
本実施の形態では、流路形成部材350は、上下方向(Z軸方向)に並ぶ第一部材360と第二部材370とを有する。第一部材360と第二部材370とがZ軸方向で重ね合わされることで、第一部材360と第二部材370との間にY軸方向に延びるガスの流路が形成される。流路形成部材350は、ガス排出口358とは反対側(Y軸マイナス方向)の端部に、ガスの流路を遮断する端壁部359を有している。端壁部359は、図2に示されるように、Y軸方向で並べられる第一壁部369と第二壁部379とを有する。第一端壁部369は、第一部材360のY軸マイナス方向の端部に設けられている。第二端壁部379は、第二部材370のY軸マイナス方向の端部に設けられている。このように、流路形成部材350の内部空間におけるY軸マイナス方向の端部は端壁部359によって塞がれている。その結果、流路形成部材350の内部のガスは、Y軸プラス方向の端部に設けられたガス排出口358から排出される。
In this embodiment, the flow
第一部材360は、Y軸方向に長尺状の樹脂製の部材であり、複数の蓄電素子100のガス排出弁131に対向する位置に遮蔽体380を有している。遮蔽体380は、流路形成部材350の内部に流れるガスから、その遮蔽体380に対向する位置にあるガス排出弁131を保護する役目を有する。第一部材360にはさらに、遮蔽体380の外縁を形成する隙間381(図4等を用いて後述)が設けられており、ガス排出弁131からガスが排出された場合、そのガスは、隙間381を介して、流路形成部材350の内部に流入できる。
The
本実施の形態では、遮蔽体380は、樹脂製の第一部材360の一部として形成されている。第一部材360を形成する樹脂としては、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)、ポリアミド(PA)、ABS樹脂、若しくは、それらの複合材料等が例示される。第一部材360を、バスバーフレーム320と別部材とすることで、バスバーフレーム320を形成する樹脂よりも耐熱性が高い樹脂によって第一部材360を形成できる。
In this embodiment, shielding
遮蔽体380と対向する位置にあるガス排出弁131からガスが排出された場合、ガスの圧力及び熱によって、遮蔽体380は移動または変形等(以下、単に「移動等」ともいう。)する。より具体的には、ガス排出弁131が開いた場合、高圧かつ高温のガスがガス排出弁131から噴出するため、遮蔽体131は高い圧力を受け、かつ、高熱にさらされる。これにより、ガス排出弁131に対向する位置に比較的に大きな貫通孔が形成され、その結果、ガス排出弁131から排出されたガスは、効率よく流路形成部材350の内部に流入する。ガス排出弁131から排出された高圧かつ高温のガスが衝突する位置にある第二部材370は、例えば亜鉛メッキ鋼板などの金属で形成されている。これにより、ガスの圧力及び熱による第二部材370の損傷が抑制される。第二部材370は、例えば、図示しない複数のネジ等で、カバー部材520に固定される。この場合、バスバーフレーム320のX軸方向の中央部分に第一部材360が配置された状態で、第一部材360の上方からカバー部材520が被せられる。これにより、Z軸プラス方向から第一部材360に第二部材370が挿入され、その結果、第一部材360と第二部材370とからなる流路形成部材350が構成される。
When gas is discharged from the
以下、図4~図6を参照しながら実施の形態に係る流路形成部材350及びその周辺の構成についてさらに詳細に説明する。
Hereinafter, the structure of the flow
[2.流路形成部材及びその周辺の構成について]
図4は、実施の形態に係る蓄電素子100及び流路形成部材350の構造上の関係を示す分解斜視図である。図4では、流路形成部材350を、図2のIV-IV線を通過するXZ平面で切断し、かつ、第一部材360と第二部材370とをZ軸方向で分離した状態が斜視図で表されている。図4では、2つの蓄電素子100の間に位置するスペーサ200の図示は省略されており、バスバーフレーム320等の他の部材の図示も省略されている。図4における白抜き矢印は、経路形成部材350の内部に流入したガスの主な流れ方向を表している。図5は、実施の形態に係る流路形成部材350が有する遮蔽体380及びその周辺の構成を示す平面図である。図5では、隙間381の配置位置を分かりやすく示すために、底壁部361を厚み方向(Z軸方向)で貫通している部分にドットを付している。図6は、流路形成部材350が有する遮蔽体380及びその周辺の構成を示す斜視図である。図6では、第一部材360を、図5のVI-VI線を通過するXZ平面で切断した状態が斜視図で表されている。
[2. Regarding the structure of the flow path forming member and its surroundings]
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the structural relationship between
図4~図6に示すように、流路形成部材350の第一部材360は、複数の蓄電素子100に対向する位置に底壁部361を有し、底壁部361の短手方向(X軸方向)の両側に側壁部362を有している。これら一対の側壁部362の間に、第二部材370が挿入される(図4参照)。これにより、流路形成部材350の内部に、Y軸方向に延びるガスの流路が形成される。さらに、樹脂製の一対の側壁部362は、金属製の第二部材370によって、一対の側壁部362の間を流れるガスの圧力及び熱から保護される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
流路形成部材350の底壁部361には、複数の蓄電素子100のガス排出弁131のそれぞれに対向する位置に、遮蔽体380を有している。遮蔽体380は、流路形成部材350の第一部材360の一部であり、本実施の形態では樹脂製である。底壁部361には、図5及び図6に示すように、複数の隙間381が環状に配置されており、これら複数の隙間381によって、遮蔽体380の環状の外縁380aが形成されている。図5では、二点鎖線の円によって、遮蔽体380の外縁380aが模式的に表されている。より具体的には、1つの遮蔽体380に対応して2つの円孤形状の隙間381が設けられており、これら2つの隙間381の間に接続部365が設けられている。接続部365は、遮蔽体380と、遮蔽体周縁部364とを接続する部分である。遮蔽体周縁部364は、底壁部361における、外縁380aの外側(遮蔽体380とは反対側)の部分である。本実施の形態では、遮蔽体380は、Y軸方向で互いに対向する位置にある2つの(一対の)接続部365によって、遮蔽体周縁部364と接続されている。つまり、遮蔽体380は2つの接続部365に支持されている。
The
遮蔽体周縁部364は、本実施の形態では、図6に示すように、底壁部361における、Z軸プラス方向に突出した部分によって形成されている。このことは必須ではなく、遮蔽体周縁部364は、底壁部361の遮蔽体周縁部364以外の部分と、Z軸方向で同じ位置にある平面で形成されてもよい。1つの遮蔽体380の外縁を形成する隙間381の数は2には限定されず、1であってもよく、3以上であってもよい。例えば、1つのC字状の隙間381によって、1つの遮蔽体380の外縁が形成されてもよい。この場合、1つの隙間381の両端の間に、遮蔽体380を支持する接続部365が1つのみ配置される。
In this embodiment, the shield
遮蔽体380は、流路形成部材350に一体に形成されてなくてもよい。例えば、底壁部361に設けられた貫通孔に、当該貫通孔よりも小さいサイズの遮蔽体であって、底壁部361とは別体の遮蔽体が配置されてもよい。この場合、底壁部361若しくは遮蔽体が備える1以上の接続部、または、底壁部361及び遮蔽体とは別体の1以上の接続部によって、遮蔽体と遮蔽体周縁部364とを接続する。これにより、遮蔽体の外縁を形成する1以上の隙間381を、底壁部361に設けることができる。遮蔽体が底壁部361とは別体である場合、例えば、遮蔽体を、底壁部361を形成する樹脂よりも熱に弱い(融点の低い)樹脂で形成する等、遮蔽体を形成する材料についての選択の自由度が向上する。
The
本実施の形態では、流路形成部材350の底壁部361と、複数の蓄電素子100のそれぞれとの間にシール材363(図6参照)が配置されている。シール材363は、Z軸方向から見た場合にガス排出弁131(図4参照)を囲むように配置された環状の部材である。シール材363は、例えば耐熱性のゴムにより形成されている。シール材363は、蓄電素子100の蓋部130におけるガス排出弁131の外周部と、底壁部361とによってZ軸方向で圧縮された状態で配置される。これにより、ガス排出弁131からガスが排出された場合における、ガスの横方向(Z軸に直交する方向)への漏れ出しが抑制される。つまり、遮蔽体380に対向する位置にあるガス排出弁131からガスが排出された場合、そのガスは、効率よく遮蔽体380に向かって移動し、その結果、流路形成部材350の内部に効率よく流入できる。ガス排出弁131から排出されたガスの流れの詳細については後述する。
In this embodiment, a sealing material 363 (see FIG. 6) is disposed between the
本実施の形態では、隙間381が延びる方向(外縁380aの周方向)における、隙間381の一部に、隙間381の幅を広げるように形成された切欠部382が設けられている。切欠部382は、例えば、シール材363が、遮蔽体380に対応する所定の位置に配置されているか否かを確認するための、底壁部361に設けられた窓である。例えば、Z軸プラス方向からカメラで切欠部382を撮像し、これによって得られた画像を解析することで、シール材363が所定の位置に配置されているか否かが確認される。この確認は、作業者の目視によって行われてもよい。切欠部382は、底壁部361に設けられていなくてもよい。この場合、切欠部382を利用しない他の手段でシール材363が所定の位置に配置されているか否かが確認されてもよい。
In this embodiment, a
このように構成された流路形成部材350に対し、1つの蓄電素子100のガス排出弁131が開放(開弁)してガスが排出された場合、ガスの流れは以下のように説明される。ガス排出弁131から排出されたガスは、まず、そのガス排出弁131に対向する位置にある遮蔽体380の側方の隙間381から、流路形成部材350の内部に流入する。その後、2つの接続部365で支持された状態の遮蔽体380は、ガスの圧力または/及び熱によって変形(溶融を含む、以下同じ)する。または、遮蔽体380は、接続部365が切断若しくは変形することで移動する。その結果、底壁部361には、その遮蔽体380があった位置に、比較的大きな貫通孔が形成され、ガス排出弁131から排出されたガスは、当該貫通孔を介して流路形成部材350の内部に流入する。流路形成部材350の内部に流入したガスは、流路形成部材350のY軸プラス方向の端部に設けられたガス排出口358から、蓄電装置1の外部に排出される。
When the
上記のガスの排出源の蓄電素子100が、Y軸方向の端部の蓄電素子100ではない場合、流路形成部材350の内部に流入したガスは、ガス排出口358から排出されるまでの間に、他の蓄電素子100のガス排出弁131の上方(Z軸プラス方向)を通過する。さらに、蓄電素子100のガス排出弁131からガスが排出される場合、容器110の内部の部材の一部(金属片等の異物)が、ガスとともに排出される場合がある。従って、1つの蓄電素子100から排出されたガス及び異物が、他の蓄電素子100のガス排出弁131が衝突することで、当該他の蓄電素子100のガス排出弁131が劣化または損傷等することも考えられる。この点に関し、本実施の形態に係る流路形成部材350では、複数の蓄電素子100のガス排出弁131に対向する位置に遮蔽体380が配置されている。そのため、蓄電素子100のガス排出弁131は、遮蔽体380によって、他の蓄電素子100から排出されたガス及び異物から保護される。
If the
以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置1は、複数の蓄電素子100と流路形成部材350とを備える。複数の蓄電素子100は、Y軸方向に並んで配置されており、それぞれの、蓋部130に設けられたガス排出弁131が、Y軸方向と直交するZ軸方向の一方側に向けられている。流路形成部材350は、複数のガス排出弁131に対向する位置に配置され、複数のガス排出弁131から排出されるガスの流路を形成する。流路形成部材350は、複数のガス排出弁131と対向する底壁部361において、複数のガス排出弁131のそれぞれに対向する位置に配置された遮蔽体380を有する。底壁部361には、複数の遮蔽体380のそれぞれの外縁380aを形成する隙間381が形成されている。
As described above, power storage device 1 according to the present embodiment includes a plurality of
この構成によれば、蓄電素子100のガス排出弁131が開放(開弁)してガスが排出された場合、そのガスは、少なくとも、ガス排出弁131に対向する位置にある遮蔽体380の外縁380aを形成する隙間381を通過して流路形成部材350の内部に流入できる。このとき、ガスの圧力または熱によって遮蔽体380が移動または変形等した場合、これにより形成される比較的に大きな貫通孔を介して、ガスが流路形成部材350の内部に流入できる。流路形成部材350の内部に流入したガスは、流路形成部材350によって所定の位置まで案内される。本実施の形態では、流路形成部材350の端部に設けられたガス排出口358(図1及び図4参照)から、蓄電装置1の外部に排出される。流路形成部材350では、開弁していない蓄電素子100のガス排出弁131に対向する位置にも遮蔽体380が配置されている。そのため、仮に、開弁した蓄電素子100から、ガスとともに何等かの異物(金属片等)が排出された場合であっても、開弁していない蓄電素子100のガス排出弁131は、その正面に遮蔽体380があることで、ガスの圧力若しくは熱、または異物の影響を受け難い。つまり、1つの蓄電素子100が開弁した場合において、他の1以上の蓄電素子100のガス排出弁131の損傷または劣化が抑制される。このように、本実施の形態に係る蓄電装置は、蓄電素子100のガス排出弁131が開いた場合における悪影響の波及を抑制できる。
According to this configuration, when the
流路形成部材350が有する遮蔽体380の外縁380aは、環状に配置された1以上の隙間381によって、環状に形成されている。遮蔽体380は、外縁380aの周方向における、隣り合う2つの隙間381の間、または、1つの隙間381の両端の間に設けられた接続部365によって、底壁部361における外縁380aの外側の部分である遮蔽体周縁部364と接続されている。本実施の形態では、図5に示すように、2つの円孤形状の隙間381によって、1つの遮蔽体380の円環状の外縁380aが形成されている。
The
この構成によれば、ガスが通過可能な1以上の隙間381が、遮蔽体380の環状の外縁380aを形成するように設けられる。従って、ガス排出弁131から排出されたガスは、一旦遮蔽体380に衝突した後に効率よく流路形成部材350の内部に流入できる。さらに、遮蔽体380と遮蔽体周縁部364とを接続する接続部365は、遮蔽体380が、遮蔽体380に対向する位置にあるガス排出弁131から排出されたガスの圧力を受けることで、変形または破断等することができる。これにより、遮蔽体380の配置位置に比較的に大きな貫通孔が形成されやすくなる。その結果、開弁した蓄電素子100から排出されるガスを、さらに効率よく流路形成部材350の内部に流入させることができる。
According to this configuration, one or
本実施の形態では、図5に示すように、接続部365は、外縁380aの周方向において分散して複数配置されている。具体的には、2つの接続部365が、外縁380aの周方向において分散して配置されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of connecting
この構成によれば、底壁部361において、遮蔽体380は複数の接続部365によって安定的に支持される。そのため、例えば、他の蓄電素子100から排出されたガスの圧力で、遮蔽体380が傾き難い。従って、他の蓄電素子100からガスが排出された場合における、遮蔽体380によるガス排出弁131を保護する機能(保護機能)がより確実に発揮される。
According to this configuration, the
本実施の形態において、接続部365は、図5に示すように、遮蔽体周縁部364と遮蔽体380との間の位置に、接続部365の他の部分よりも細い部分である脆弱部366を有している。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the connecting
この構成によれば、接続部365が、細くなった(くびれた)部分である脆弱部366を有することで、遮蔽体380に対向する位置にあるガス排出弁131から排出されたガスの圧力を遮蔽体380が受けた場合に、接続部365が変形または破断しやすくなる。つまり、遮蔽体380が移動等しやすくなる。これにより、開弁した蓄電素子100から排出されるガスを、より効率よく流路形成部材350に流入させることができる。
According to this configuration, since the connecting
本実施の形態では、脆弱部366は、図5に示すように、接続部365のX軸方向の幅が他よりも小さい部分である。しかし、脆弱部366は、接続部365のZ軸方向の幅が他よりも小さい部分であってもよく、接続部365のX軸方向及びZ軸方向の両方の幅が他よりも小さい部分であってもよい。
In this embodiment, the
本実施の形態において、接続部365は、図5に示すように、Y軸方向に延びて配置されていることで、遮蔽体周縁部364と遮蔽体380とをY軸方向で接続する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the connecting
このように、本実施の形態では、接続部365は、流路形成部材350におけるガスの主たる流れ方向であるY軸方向に沿って延びている。従って、1つの蓄電素子100に着目した場合、他の蓄電素子100から排出されたガスは、Y軸方向の一方側から、当該蓄電素子100に対向する位置にある遮蔽体380に到達する。この状況において、遮蔽体周縁部364と遮蔽体380とは、接続部365によってY軸方向で接続されているため、遮蔽体380は、他の蓄電素子100から排出されたガスの圧力によって傾き難い。つまり、遮蔽体380によるガス排出弁131の保護機能が維持され、これにより、当該蓄電素子100のガス排出弁131の損傷がより確実に抑制される。
Thus, in this embodiment, the connecting
底壁部361を含む第一部材360はY軸方向に長尺状の形状であるため、第一部材360を、金型を用いた樹脂成形によって作製する場合、金型の長手方向の一端から金型内に樹脂が流し込まれる。この際、金型における接続部365を形成する部分がY軸方向に延びているため、当該部分に樹脂が流れやすい。従って、接続部365の形状及びサイズ等の精度の向上が図りやすい。
Since the
以上、実施の形態に係る蓄電装置1について説明したが、蓄電装置1は、図2~図6に示す構成とは異なる構成を有する流路形成部材を備えてもよい。そこで、以下に、蓄電装置1が備える流路形成部材についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。 Although the power storage device 1 according to the embodiment has been described above, the power storage device 1 may include a flow path forming member having a configuration different from the configuration shown in FIGS. 2 to 6. Therefore, a modification of the flow path forming member included in the power storage device 1 will be described below, focusing on the differences from the above embodiment.
[3.変形例]
図7は、実施の形態の変形例に係る蓄電素子100及び流路形成部材350aの構造上の関係を示す分解斜視図である。図7では、流路形成部材350aを、図2のIV-IV線を通るXZ平面で切断し、かつ、第一部材360aと第二部材370とをZ軸方向で分離した斜視図で表されている。図7では、流路形成部材350aの底壁部361に設けられた貫通孔368を示すために、複数の遮蔽体385のうちのY軸プラス方向の2つの遮蔽体385を底壁部361から分離して図示している。図7では、2つの蓄電素子100の間に位置するスペーサ200の図示は省略されており、バスバーフレーム320等の他の部材の図示も省略されている。
[3. Modified example]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the structural relationship between
図7に示すように、流路形成部材350aの第一部材360aは、複数の蓄電素子100に対向する位置に底壁部361を有し、底壁部361の短手方向(X軸方向)の両側に側壁部362を有している。これら一対の側壁部362の間に、第二部材370が挿入される。これらの構成は、実施の形態に係る流路形成部材350と共通する。
As shown in FIG. 7, the
本変形例では、流路形成部材350aの底壁部361には、複数の蓄電素子100のガス排出弁131のそれぞれに対向する位置に、遮蔽体385で塞がれた貫通孔368が設けられており、この点で、実施の形態に係る流路形成部材350とは異なる。
In this modification, a through
本変形例に係る遮蔽体385は、例えばPP等の樹脂、アルミニウム合金等の金属、または、FRP等の複合材料で形成されたシート状の部材である。遮蔽体385は、貫通孔368の周縁部との間に接着層または粘着層が介在した状態で、貫通孔368の周縁部と接合されている。遮蔽体385及び第一部材360aのそれぞれがPP等の樹脂で形成されている場合、遮蔽体385は、貫通孔368の周縁部と熱溶着によって接合されてもよい。
The
このように構成された流路形成部材350aに対し、1つの蓄電素子100のガス排出弁131が開放(開弁)してガスが排出された場合、ガスの流れは以下のように説明される。ガス排出弁131から排出されたガスは、まず、そのガス排出弁131に対向する位置にある遮蔽体385に衝突する。ガスに衝突された遮蔽体385は、ガスの圧力または/及び熱により、貫通孔368の周縁部から剥がれる、または、破断または溶融する。これにより、貫通孔368は、その大部分が塞がれていた状態(閉塞状態)から、開けられた状態(開放状態)に遷移する。その結果、ガス排出弁131から排出されたガスは、貫通孔368を介して流路形成部材350aの内部に流入する。流路形成部材350aの内部に流入したガスは、流路形成部材350aのY軸プラス方向の端部に設けられたガス排出口358から、蓄電装置1の外部に排出される。
When the
一方、ある1つの蓄電素子100に着目した場合において、他の蓄電素子100のガス排出弁131が開弁した場合、上述のようにガスとともに金属片等の異物が排出され、そのガス及び金属片が、当該1つの蓄電素子100のガス排出弁131を損傷または劣化させる可能性がある。この点に関し、本変形例に係る流路形成部材350aでは、複数の蓄電素子100のガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔368には遮蔽体385が配置されている。そのため、蓄電素子100のガス排出弁131は、遮蔽体385によって、他の蓄電素子100から排出されたガス及び異物から保護される。
On the other hand, when focusing on one
本変形例では、図7に示すように、1つの貫通孔368の全部が1つの遮蔽体385によって塞がれている。しかし、遮蔽体385が、貫通孔368の一部のみ(例えば、平面視における貫通孔368の面積の半分以上)を塞ぐ場合であっても、上記の効果は得られる。つまり、ガス排出弁131からガスが排出された場合、そのガスは、まずガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔368の、遮蔽体385に塞がれていない部分を通過して、流路形成部材350aの内部に流入する。その後、上述のように、ガスの圧力等によって遮蔽体385が移動等する。これにより、ガス排出弁131から排出されたガスは、貫通孔368を通過して流路形成部材350aの内部に流入しやすい状態となる。
In this modification, as shown in FIG. 7, one through
一方、ある1つの蓄電素子100のガス排出弁131に着目した場合、そのガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔368の少なくとも一部は遮蔽体385で塞がれている。従って、他の蓄電素子100のガス排出弁131からガス及び金属片等の異物が排出された場合であっても、当該1つの蓄電素子100のガス排出弁131についての、遮蔽体385による保護効果が得られる。つまり、貫通孔368が全く塞がれていない場合と比較すると、貫通孔368の少なくとも一部を塞ぐ遮蔽体385によって、当該1つの蓄電素子100のガス排出弁131へのガス及び異物の到達が阻害される。
On the other hand, when focusing on the
上記のように構成された流路形成部材350aを備える蓄電装置1は、例えば以下のように説明される。本変形例に係る蓄電装置1は、複数の蓄電素子100と流路形成部材350aとを備える。複数の蓄電素子100は、Y軸方向に並んで配置されており、それぞれの、蓋部130に設けられたガス排出弁131が、Y軸方向と直交するZ軸方向の一方側に向けられている。流路形成部材350aは、複数のガス排出弁131に対向する位置に配置され、複数のガス排出弁131から排出されるガスの流路を形成する。流路形成部材350aは、複数のガス排出弁131と対向する底壁部361において、複数のガス排出弁131のそれぞれに対向する位置に形成された貫通孔368を有する。複数の貫通孔368のそれぞれには、貫通孔368の少なくとも一部を塞ぐ遮蔽体385が配置されている。
Power storage device 1 including flow
この構成によれば、蓄電素子100のガス排出弁131が開放(開弁)してガスが排出された場合、そのガスは、ガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔368の、少なくとも遮蔽体385で塞がれていない部分を通過して流路形成部材350aの内部に流入できる。貫通孔368の全部が遮蔽体385で塞がれている場合であっても、ガスの圧力または熱によって、遮蔽体385が移動または変形等することで、ガスは、ガス排出弁131に対向する位置にある貫通孔368を介して流路形成部材350aの内部に流入できる。流路形成部材350aの内部に流入したガスは、流路形成部材350aによって所定の位置まで案内される。さらに、開弁していない蓄電素子100のガス排出弁131に対向する位置の貫通孔368にも遮蔽体385が配置されている。そのため、仮に、開弁した蓄電素子100から、ガスとともに金属片等の異物が排出された場合であっても、開弁していない蓄電素子100のガス排出弁131は、その正面に遮蔽体385があることで、ガスの圧力若しくは熱、または異物の影響を受け難い。つまり、1つの蓄電素子100が開弁した場合において、他の1以上の蓄電素子100のガス排出弁131の損傷または劣化が抑制される。このように、本変形例に係る蓄電装置1は、蓄電素子100のガス排出弁131が開いた場合における悪影響の波及を抑制できる。
According to this configuration, when the
本変形例では、遮蔽体385は、比較的に薄い部材である。具体的には、遮蔽体385のZ軸方向の厚みT1は、底壁部361のZ軸方向の厚みT2よりも小さい(図7参照)。この構成によれば、上述のように、貫通孔368の周縁部に接合するための接着層(粘着層)を有するシート状の部材によって遮蔽体385が実現される。従って、遮蔽体385の作製及び配置が容易である。さらに、所定の条件で遮蔽体385が移動または破断等するための、接着層または遮蔽体385の材料の選択または調整の自由度が比較的に高い。
In this modification, the
複数の貫通孔368のそれぞれに配置される遮蔽体385は、シート状の部材である必要はない。例えば、Z軸プラス方向から貫通孔368の内部に圧入される部分を少なくとも一部に有する部材が、複数の貫通孔368のそれぞれに配置される遮蔽体として配置されてもよい。この場合であっても、遮蔽体に対向する位置にあるガス排出弁131からガスが排出された場合、その圧力または熱によって遮蔽体は移動または変形等することで、ガスは、貫通孔368を介して流路形成部材350aの内部に流入できる。さらに、他のガス排出弁131からガスが排出された場合は、流路形成部材350aの内部を流れるガスの圧力は、遮蔽体を貫通孔368に圧入する方向に作用する。従って、遮蔽体に対向する位置にあるガス排出弁131は、他のガス排出弁131から排出されるガス及び異物から保護される。
The shielding
本変形例において、遮蔽体385は、上述のように、貫通孔368の一部を覆わなくてもよい。遮蔽体385が貫通孔368の一部を覆わない状態は、遮蔽体385の位置をXY平面上で正規の位置(図7参照)からずらすことの他、遮蔽体385に1以上の通気孔386を形成することでも作り出せる。
In this modification, the
図8は、実施の形態の変形例に係る遮蔽体385における通気孔386の配置例を示す斜視図である。図8に示す遮蔽体385には、ガスがZ軸方向に通過可能な1以上の通気孔386が形成されている。この例では、5つの通気孔386が遮蔽体385に形成されているが、通気孔386の数、形状、サイズ、及び、位置(レイアウト)に特に限定はない。通気孔386の数等は、Z軸マイナス方向から受けるガスの圧力、及び、Z軸プラス方向から受けるガスの圧力等に応じて適宜決定してもよい。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of arrangement of
この構成によれば、ガス排出弁131からのガス排出の初期段階において、1以上の通気孔386を介してガスをより確実に流路形成部材350aの内部に流入させることができる。そのため、例えば、ガス排出の開始後であって、ガスの圧力または熱によって遮蔽体385が移動等するまでの間に、流路形成部材350aの外側の空間にガスが滞留し難くなる。遮蔽体385に対向するガス排出弁131とは異なる他のガス排出弁131からガスが排出された場合、遮蔽体385は、そのガスの圧力をZ軸プラス方向から受けることになる。この状態において、遮蔽体385が1以上の通気孔386を有することで、ガス排出弁131を損傷等させない程度に、ガスをZ軸マイナス方向に通過させることができる。これにより、遮蔽体385がガスから受ける圧力をある程度低減させることができる。その結果、他のガス排出弁131からガスが排出された場合における、遮蔽体385によるガス排出弁131の保護機能がより確実に維持される。通気孔386のサイズを、ガスが通過し、かつ、金属片等の異物が通過しないサイズにしてもよい。これにより、遮蔽体385は、上記のように、1以上の通気孔386を介して、他のガス排出弁131から排出されたガスをZ軸マイナス方向に抜きつつ、異物のZ軸マイナス方向への進行を抑制できる。
According to this configuration, in the initial stage of gas discharge from the
実施の形態に係る遮蔽体380に、遮蔽体380をZ軸方向に貫通する通気孔が設けられてもよい。この場合、遮蔽体380に配置される通気孔の数、形状、サイズ、及び、位置(レイアウト)に特に限定はない。
The
遮蔽体385は、図7及び図8では、底壁部361の内面(Z軸プラス方向の面)に配置されているが、遮蔽体385は、底壁部361の外面(Z軸マイナス方向の面)に配置されてもよい。ただし、遮蔽体385は、Z軸マイナス方向に位置するガス排出弁131からのガスの圧力または熱によって移動等しやすく、かつ、流路形成部材350aの内部を流れるガスの圧力によっては移動等し難い、という観点からは、底壁部361の内面に配置されていることが好ましい。
In FIGS. 7 and 8, the
本変形例では、流路形成部材350aに設けられた複数の貫通孔368のそれぞれに、個別の遮蔽体385が配置されている。しかし、複数の貫通孔368それぞれの少なくとも一部を覆う遮蔽体は、1つの部材に一体に設けられていてもよい。
In this modification,
図9は、実施の形態の変形例に係る複数の貫通孔368を塞ぐ遮蔽部材390の構成例を示す斜視図である。図9では、複数の貫通孔368に対応して配置される複数の遮蔽体385aは、1つの遮蔽部材390に一体に備えられている。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration example of a shielding
この構成によれば、例えば1つの遮蔽部材390を、流路形成部材350aに配置することで、複数の遮蔽体385aを一括して複数の貫通孔368に対して配置できる。これにより、複数の遮蔽体385aを効率よく配置できるとともに、対応する貫通孔368に対する位置にばらつきが抑制される。これにより、複数の遮蔽体385aのそれぞれによるガス排出弁131の保護機能がより確実に発揮される。
According to this configuration, for example, by arranging one shielding
本変形例に係る遮蔽部材390は、遮蔽体385と同じく樹脂、金属、または複合材料等で形成されたシート状の部材であり、例えば接着層または粘着層を介して底壁部361と接合されている。遮蔽体390及び第一部材360aのそれぞれがPP等の樹脂で形成されている場合、遮蔽体385は、底壁部361と熱溶着によって接合されてもよい。遮蔽部材390には、環状のミシン目391が、複数の貫通孔368のそれぞれに対応する位置に形成されている。環状のミシン目391の内側の領域が遮蔽体385aとして規定される。ミシン目391は、複数のスリットが断続的に配置された部分であるため裂けやすい。従って、遮蔽体385aが、Z軸マイナス方向からガスの圧力を受けた場合、ミシン目391が裂けて、遮蔽体385aに対応する貫通孔368を開放状態にすることができる。ミシン目391の裂けやすさ(スリットの数及びサイズ等)は、例えば、遮蔽体385aのZ軸プラス方向を通過するガスの圧力によっては裂けず、かつ、遮蔽体385aのZ軸マイナス方向から衝突するガスの圧力によって裂ける程度にしておけばよい。遮蔽体385aの周縁部は、接着層または粘着層を介して貫通孔368の周縁部と接合されていてもよい。つまり、ミシン目391は、平面視において、貫通孔368を含む大きさ及び位置に形成されてもよい。これにより、ガスの圧力によるミシン目391の裂けやすさの調整に、接着層または粘着層による遮蔽体385aと底壁部361との接合力を加味することができる。
The shielding
ミシン目391は、平面視において、貫通孔368に含まれる大きさ及び位置に形成されてもよい。これにより、ミシン目391に含まれる1以上のスリットが、貫通孔368(図8参照)または実施の形態に係る隙間381(図5参照)と同じように、ガスを流路形成部材350a(350)の内部に流入させる部位として機能できる。
The
遮蔽部材390は、ミシン目391等の、他の部分よりも裂けやすい部分を有しなくてもよい。遮蔽部材390は、接着層または粘着層等によって、底壁部361に接合されていれば、貫通孔368に対向する部分が遮蔽体として機能できる。つまり、平面視において、遮蔽部材390の、貫通孔368の領域を含む部分領域が遮蔽体と規定できる。この場合であっても、遮蔽体は、対向する位置にあるガス排出弁131から排出されるガスの熱の圧力または熱によって破断または溶融等できる。さらに、流路形成部材350aの内部を流れるガス及び異物から、遮蔽体に対向する位置にあるガス排出弁131を保護できる。
The shielding
ミシン目391は、図7または図8に示す遮蔽体385に設けられてもよい。この場合、遮蔽体385は、例えば、ガスの圧力または/及び熱により、貫通孔368の周縁部から剥がれる、または、破断または溶融する前に、ミシン目391が裂けることで、閉塞状態にしていた貫通孔368を開放状態にできる。
遮蔽部材390は、図9では、底壁部361の内面(Z軸プラス方向の面)に配置されているが、遮蔽部材390は、底壁部361の外面(Z軸マイナス方向の面)に配置されてもよい。例えば、流路形成部材350aの内部を流れるガスを、遮蔽体385aから遠ざける、という観点からは、遮蔽部材390は、底壁部361の外面に配置されていることが好ましい。上記のように、遮蔽体385aの周縁部が貫通孔368の周縁部と接合される場合は、遮蔽体385aがZ軸プラス方向を流れるガスの圧力によっては移動等し難い、という観点からは、遮蔽部材390は、底壁部361の内面に配置されていることが好ましい。
In FIG. 9, the shielding
遮蔽部材390に設けられるミシン目は、図9に示すような環状である必要はない。図10A~図10Fは、遮蔽部材390に設けられ得るミシン目の他の形状例(第1~第6の別形状例)である。図10A~図10Fにおいて、二点鎖線で描かれた円環は、遮蔽部材390によって隠される貫通孔368を表しており。太線の破線がミシン目391a~391fを表している。図10A~図10Fでは、遮蔽部材390における、Z軸方向で貫通孔368と対向する部分が、遮蔽体388a~388fと規定される。つまり、図10A~図10Fでは、遮蔽部材390における、貫通孔368を示す二点鎖線の円環の内部が、遮蔽体388a~388fに相当する。
The perforations provided in the shielding
図10A~図10Fに示すように、遮蔽部材390は、各種の形状のミシン目(391a~391f)を備え得る。ミシン目391a~391fは、いずれも、直線状及び/または曲線状に複数のスリットが断続的に並べられることで形成されている。
As shown in FIGS. 10A to 10F, the shielding
図10Aに示すミシン目391aは、平面視における遮蔽体388aの外側かつ近傍に配置されている。図10Bに示すミシン目391bは、平面視における遮蔽体388bの内部に配置されている。同様に、図10C~図10Eに示す391c~391eのそれぞれは、平面視における遮蔽体388c~388eのそれぞれの内部に配置されている。図10Fに示すミシン目391fは、複数のスリットが円弧状に並ぶことで形成された円弧部分を2つ有し、これら2つの円孤部分は分離して配置されている。ミシン目391fは、平面視における遮蔽体388fの外側かつ近傍に配置されている。
The
遮蔽体388a~388fのそれぞれは、Z軸マイナス方向からガスの圧力を受けた場合、ミシン目391a~391fが裂けて、遮蔽体388a~388fに対応する貫通孔368を実質的に開放状態にできる。
When each of the
図10Aに示すミシン目391aは、平面視における遮蔽体388aの内側に配置されてもよい。ミシン目391aは、平面視における遮蔽体388aの外縁(二点鎖線)の一部と一致する位置に配置されてもよい。図10Fに示すミシン目391fは、平面視における遮蔽体388fの内側に配置されてもよい。ミシン目391fは、平面視における遮蔽体388fの外縁(二点鎖線)の一部と一致する位置に配置されてもよい。10B~図10Eに示す391b~391eのそれぞれは、平面視における遮蔽体388b~388eのそれぞれの外部にはみ出していてもよい。図10A~図10Fに示されるミシン目391a~391fのそれぞれは、図7または図8に示す遮蔽体385に設けられてもよい。
The
[4.他の変形例]
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、この実施の形態及び変形例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及び変形例のそれぞれは、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、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ことが意図される。
[4. Other variations]
Although the power storage device according to the embodiment of the present invention and its modified example has been described above, the present invention is not limited to this embodiment and its modified example. In other words, each of the embodiments and modified examples disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
底壁部361に遮蔽体380の外縁を形成する隙間381が形成されていることは必須ではない。底壁部380における隙間381の位置に、例えば、底壁部380における他の部分よりも厚みが小さい薄肉部を形成する溝(有底溝)が設けられていてもよい。つまり、底壁部361において環状に形成された溝の内側の部分が、ガス排出弁131に対向して配置される遮蔽体として扱われてもよい。この場合において、ガス排出弁131が開放(開弁)してガスが排出された場合、ガスの圧力または熱によって溝が破断する。その結果、遮蔽体が移動して、ガス排出弁131から排出されたガスは流路形成部材に流入する。上記の遮蔽体は、遮蔽体385(図7等参照)のような、貫通孔368を塞ぐ部材(閉塞部材)に、平面視で環状の溝を設けることで実現されてもよい。同様に、上記の遮蔽体は、遮蔽部材390(図9等参照)のような複数の貫通孔368を一括して塞ぐ部材(閉塞部材)に、ミシン目391に換えて環状の溝を設けることで実現されてもよい。いずれの場合であっても、ガス排出弁131からガスが排出された場合、その圧力または熱によって溝が破断して、閉塞部材における溝の内側の部分(遮蔽体)が移動する。その結果、ガス排出弁131から排出されたガスは流路形成部材に流入する。
It is not essential that the
すなわち、蓄電装置1は以下のように説明できる。蓄電装置1は、蓄電素子100と流路形成部材とを備える。蓄電素子100は、蓋部130に設けられたガス排出弁131を有する。流路形成部材は、ガス排出弁131に対向する位置に配置され、ガス排出弁131から排出されるガスの流路を形成する。流路形成部材は、ガス排出弁131に対向する位置に配置されたガス導入部であって、遮蔽体を有するガス導入部を備える。ガス導入部は、ガス排出弁131が閉塞している場合、少なくとも一部が遮蔽体によって遮蔽されている。ガス導入部は、ガス排出弁131が開放した場合は、遮蔽体による遮蔽が解除される。ガス導入部は、ガス排出弁131が閉塞している場合、全部が遮蔽体によって遮蔽されてもよい。
That is, power storage device 1 can be explained as follows. Power storage device 1 includes
上記のガス導入部を備える構成において、流路形成部材が図6に示す流路形成部材350である場合、ガス導入部は、図6に示す、遮蔽体380及び隙間381を含んでもよい。上記のガス導入部を備える構成において、流路形成部材は、図7に示す流路形成部材350aであってもよい。この場合、ガス導入部は、図7または図8に示す遮蔽体385及び貫通孔368を含んでもよい。上記のガス導入部を備える構成において、流路形成部材は、図9に示す流路形成部材350aであってもよい。この場合、ガス導入部は、図9に示す遮蔽体385a及び貫通孔368を含んでもよい。
In the configuration including the gas introduction section described above, when the flow path forming member is the flow
遮蔽体380の、平面視(Z軸プラス方向から見た場合)における形状は円形状でなくてもよい。つまり、実施の形態に係る外縁380aの形状は円環状でなくてもよい。例えば、遮蔽体380の平面視における形状は長円状または多角形状であってもよい。遮蔽体380の平面視における形状及びサイズは、例えば、ガス排出弁131の形状及びサイズ等に応じて適宜決定してもよい。
The shape of the shielding
遮蔽体380のZ軸方向の厚みと、底壁部361のZ軸方向の厚みとの大小関係に特に限定はない。図7に示すように、遮蔽体380のZ軸方向の厚みは、底壁部361のZ軸方向の厚みよりも小さくてもよい。これにより、ガスの圧力または熱による遮蔽体380の変形または破断等が生じ易くなる。底壁部361のZ軸方向の厚みは、具体的には、図6に示される、底壁部361における遮蔽体周縁部364よりも外側の部分の厚みである。言い換えると、底壁部361のZ軸方向の厚みは、底壁部361における、厚み方向をZ方向に向けた平板状の部分の厚みであって、底壁部361をZ軸方向から見た場合に面積が最も広い平板状の部分のZ軸方向の厚みである。
There is no particular limitation on the size relationship between the thickness of the
流路形成部材350は、第一部材360及び第二部材370(図2及び図4参照)の2つの部材によって形成される必要はない。単一の管形状(筒形状)の部材によって流路形成部材350が形成されてもよい。流路形成部材350は、3以上の部材の組み合わせによって形成されてもよい。流路形成部材350を形成する1以上の部材のそれぞれは、Y軸方向に並ぶ複数の部材の組み合わせで形成されてもよい。例えば、第一部材360は、Y軸方向に並ぶ2つの部材をつなぎ合わせることで形成されてもよい。これにより、第一部材360の長手方向(Y軸方向)のサイズが大きい場合に、第一部材360の作製が容易になる。
The flow
流路形成部材350の第二部材370は、カバー部材520に固定されなくてもよい。第二部材370は、第二部材370よりも下方(Z軸マイナス方向)に位置する部材(例えば第一部材360)にネジ等で固定されてもよい。第二部材370を含む流路形成部材350の固定の態様は、流路形成部材350の安定性または蓄電装置1の製造効率等を考慮して適宜決定してもよい。流路形成部材350は、第一部材360と第二部材370との間の隙間を塞ぐシール部材を有してもよい。これにより、当該隙間からのガスの漏れ出しが抑制される。
The
上記の、実施の形態に係る遮蔽体380及び流路形成部材350についての補足事項は、変形例に係る遮蔽体385及び385a、並びに、流路形成部材350aについて適用されてもよい。
The above supplementary information regarding the
蓄電装置1は、複数の蓄電素子100の並び方向(Y軸方向)に長尺状である必要はない。例えば、蓄電装置1が備える蓄電素子100の数が少ない場合、蓄電装置1は、Y軸方向の長さが、X軸方向の長さ以下であってもよい。
Power storage device 1 does not need to be elongated in the direction in which the plurality of
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。 Embodiments constructed by arbitrarily combining the components included in the above embodiments and their modifications are also included within the scope of the present invention.
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。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention is applicable to the electrical storage device etc. which are equipped with electrical storage elements, such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
10 蓄電ユニット
20 基板ユニット
100 蓄電素子
110 容器
130 蓋部
131 ガス排出弁
350、350a 流路形成部材
358 ガス排出口
359 端壁部
360、360a 第一部材
361 底壁部
362 側壁部
363 シール材
364 遮蔽体周縁部
365 接続部
366 脆弱部
368 貫通孔
369 第一端壁部
370 第二部材
379 第二端壁部
380、385、385a、388a~388f 遮蔽体
380a 外縁
381 隙間
382 切欠部
386 通気孔
390 遮蔽部材
391、391a~391f ミシン目
1
Claims (9)
複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、
前記流路形成部材は、
前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に配置された遮蔽体を有し、
前記底壁部には、複数の前記遮蔽体のそれぞれの外縁を形成する隙間が形成されている、
蓄電装置。 A plurality of power storage elements arranged in a line in a first direction, each of which has a gas discharge valve provided on a lid facing one side in a second direction orthogonal to the first direction. A power storage element,
a flow path forming member disposed at a position facing the plurality of gas exhaust valves and forming a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves;
The flow path forming member is
In a bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves, a shielding body is provided at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves,
A gap is formed in the bottom wall portion to form an outer edge of each of the plurality of shields.
Power storage device.
前記遮蔽体は、前記外縁の周方向における、隣り合う2つの前記隙間の間、または、1つの前記隙間の両端の間に設けられた接続部によって、前記底壁部における前記外縁の外側の部分である遮蔽体周縁部と接続されている
請求項1記載の蓄電装置。 The outer edge is formed in an annular shape by one or more of the gaps arranged annularly,
The shield includes a connecting portion provided between two adjacent gaps in the circumferential direction of the outer edge, or between both ends of one gap, so that the outer portion of the outer edge in the bottom wall portion The power storage device according to claim 1, wherein the power storage device is connected to a peripheral edge of the shield.
請求項2記載の蓄電装置。 A plurality of the connecting portions are arranged in a distributed manner in the circumferential direction of the outer edge.
The power storage device according to claim 2.
請求項2または3記載の蓄電装置。 The connecting portion has a weakened portion that is thinner than other portions of the connecting portion at a position between the shield peripheral portion and the shield.
The power storage device according to claim 2 or 3.
請求項2または3記載の蓄電装置。 The connecting portion connects the shield peripheral portion and the shield in the first direction by being arranged so as to extend in the first direction.
The power storage device according to claim 2 or 3.
複数の前記ガス排出弁に対向する位置に配置され、前記複数の前記ガス排出弁から排出されるガスの流路を形成する流路形成部材と、を備え、
前記流路形成部材は、
前記複数の前記ガス排出弁と対向する底壁部において、前記複数の前記ガス排出弁のそれぞれに対向する位置に形成された貫通孔を有し、
複数の前記貫通孔のそれぞれには、前記貫通孔の少なくとも一部を塞ぐ遮蔽体が配置されている、
蓄電装置。 A plurality of power storage elements arranged in a line in a first direction, each of which has a gas discharge valve provided on a lid facing one side in a second direction orthogonal to the first direction. A power storage element,
a flow path forming member disposed at a position facing the plurality of gas exhaust valves and forming a flow path for gas discharged from the plurality of gas exhaust valves;
The flow path forming member is
A bottom wall portion facing the plurality of gas exhaust valves has a through hole formed at a position facing each of the plurality of gas exhaust valves,
Each of the plurality of through holes is provided with a shield that blocks at least a portion of the through hole.
Power storage device.
請求項1~3及び6のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The thickness of the shield in the second direction is smaller than the thickness of the bottom wall in the second direction.
The power storage device according to any one of claims 1 to 3 and 6.
請求項6記載の蓄電装置。 The plurality of shielding bodies arranged corresponding to the plurality of through holes are integrally provided in one shielding member,
The power storage device according to claim 6.
請求項1~3、及び6のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The shield is formed with one or more vent holes through which the gas can pass in the second direction.
The power storage device according to any one of claims 1 to 3 and 6.
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2022
- 2022-08-03 JP JP2022124322A patent/JP2024021479A/en active Pending
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