JP2024039887A - Power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットとケースとを備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage unit having a power storage element and a spacer, and a case.
従来、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットと、蓄電ユニットを収容するケースとを備える蓄電装置が広く知られている。例えば、特許文献1には、蓄電デバイス(蓄電素子)及びホルダ(スペーサ)を有する構成(蓄電ユニット)が外装ケース(ケース)に収容された蓄電デバイスモジュール(蓄電装置)が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, power storage devices that include a power storage unit having a power storage element and a spacer, and a case that accommodates the power storage unit are widely known. For example,
上記従来のような、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットがケースに収容された構成の蓄電装置では、ケースに蓄電ユニットを挿入する際に、ケースに対して蓄電ユニットが傾いたり位置ずれが生じたりする等により、挿入作業が困難な場合がある。 In the conventional power storage device described above, in which a power storage unit having a power storage element and a spacer is housed in a case, when the power storage unit is inserted into the case, the power storage unit may be tilted or misaligned with respect to the case. Insertion work may be difficult due to
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、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットをケースに容易に挿入できる蓄電装置を提供することを目的とする。 The present invention was achieved by the inventors of the present invention paying new attention to the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a power storage device in which a power storage unit having a power storage element and a spacer can be easily inserted into a case.
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットと、第一方向の一方側に開口が形成されたケース本体を有し、前記蓄電ユニットを収容するケースと、を備え、前記スペーサは、前記第一方向と直交する第二方向において前記ケースに向けて突出するスペーサ突出部を有し、前記ケースは、前記第二方向において前記スペーサに向けて突出し、前記スペーサ突出部の、前記第一方向及び前記第二方向と直交する第三方向の一方側に配置されるケース突出部を有し、前記スペーサ突出部及び前記ケース突出部の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、第一面と、前記第一面よりも前記第一方向の一方側に配置される第二面と、を有し、前記第二面は、前記第一面よりも前記第三方向の一方側に配置される。 A power storage device according to one aspect of the present invention includes a power storage unit having a power storage element and a spacer, and a case body having an opening formed on one side in a first direction and accommodating the power storage unit. , the spacer has a spacer protrusion that protrudes toward the case in a second direction orthogonal to the first direction; the case protrudes toward the spacer in the second direction; has a case protrusion disposed on one side in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, and at least one of the spacer protrusion and the case protrusion is in a position facing the other. has a first surface and a second surface disposed on one side in the first direction from the first surface, and the second surface is disposed on one side in the third direction from the first surface. placed on one side.
本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットをケースに容易に挿入できる。 According to the power storage device of the present invention, the power storage unit having the power storage element and the spacer can be easily inserted into the case.
(1)本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットと、第一方向の一方側に開口が形成されたケース本体を有し、前記蓄電ユニットを収容するケースと、を備え、前記スペーサは、前記第一方向と直交する第二方向において前記ケースに向けて突出するスペーサ突出部を有し、前記ケースは、前記第二方向において前記スペーサに向けて突出し、前記スペーサ突出部の、前記第一方向及び前記第二方向と直交する第三方向の一方側に配置されるケース突出部を有し、前記スペーサ突出部及び前記ケース突出部の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、第一面と、前記第一面よりも前記第一方向の一方側に配置される第二面と、を有し、前記第二面は、前記第一面よりも前記第三方向の一方側に配置される。 (1) A power storage device according to an embodiment of the present invention includes a power storage unit having a power storage element and a spacer, and a case body having an opening formed on one side in a first direction, and a case housing the power storage unit. and, the spacer has a spacer protrusion that protrudes toward the case in a second direction orthogonal to the first direction, and the case protrudes toward the spacer in the second direction, A case protrusion is disposed on one side of the spacer protrusion in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, and at least one of the spacer protrusion and the case protrusion is opposite to the other a first surface, and a second surface disposed on one side of the first direction from the first surface, the second surface facing the first surface. It is arranged on one side in the third direction.
本発明の一実施形態に係る蓄電装置によれば、蓄電ユニットのスペーサにスペーサ突出部を設け、ケースにケース突出部を設け、スペーサ突出部及びケース突出部の少なくとも一方が有する、第一面よりも第一方向の一方側の第二面を、第一面よりも第三方向の一方側に配置する。これにより、第一面及び第二面が、ケースに蓄電ユニットを挿入する際のガイドとなるため、ケースに対して蓄電ユニットが傾いたり位置ずれが生じたりするのを抑制できる。したがって、蓄電素子及びスペーサを有する蓄電ユニットをケースに容易に挿入できる。 According to the power storage device according to an embodiment of the present invention, the spacer of the power storage unit is provided with the spacer protrusion, the case is provided with the case protrusion, and the spacer protrusion and the case protrusion have at least one of the first surface. Also, the second surface on one side in the first direction is arranged on one side in the third direction rather than the first surface. Thereby, the first surface and the second surface serve as a guide when inserting the power storage unit into the case, so that it is possible to suppress the power storage unit from being tilted or misaligned with respect to the case. Therefore, the power storage unit having the power storage element and the spacer can be easily inserted into the case.
(2)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記スペーサは、前記蓄電ユニットの前記第二方向の端部に配置されるエンドスペーサである、としてもよい。 (2) In the power storage device according to (1) above, the spacer may be an end spacer disposed at an end of the power storage unit in the second direction.
上記(2)に記載の蓄電装置によれば、スペーサ突出部を有するスペーサを、蓄電ユニットの第二方向の端部のエンドスペーサとすることで、エンドスペーサによって、ケースに対して蓄電ユニットを容易に位置決めできる。 According to the power storage device described in (2) above, by using the spacer having the spacer protrusion as an end spacer at the end of the power storage unit in the second direction, the end spacer allows the power storage unit to be easily attached to the case. can be positioned.
(3)上記(1)または(2)に記載の蓄電装置において、前記スペーサ突出部及び前記ケース突出部の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、前記第一方向の一方側に向かうほど前記第三方向の一方側に傾斜する傾斜面を有し、前記第一面及び前記第二面は、前記傾斜面の一部である、としてもよい。 (3) In the power storage device according to (1) or (2) above, at least one of the spacer protrusion and the case protrusion is located at a position facing the other, and the further the spacer protrusion and the case protrusion, It may have an inclined surface that is inclined toward one side in the third direction, and the first surface and the second surface may be part of the inclined surface.
上記(3)に記載の蓄電装置によれば、スペーサ突出部及びケース突出部の少なくとも一方が有する第一面及び第二面は、傾斜面の一部である。これにより、スペーサ突出部及びケース突出部の少なくとも一方の突出部に傾斜面を形成することで、第一面及び第二面を配置できるため、当該突出部に第一面及び第二面を容易に配置できる。 According to the power storage device described in (3) above, the first surface and the second surface of at least one of the spacer protrusion and the case protrusion are part of the inclined surface. As a result, by forming an inclined surface on at least one of the spacer protrusion and the case protrusion, the first and second surfaces can be arranged, making it easy to arrange the first and second surfaces on the protrusion. It can be placed in
(4)上記(1)または(2)に記載の蓄電装置において、前記スペーサ突出部及び前記ケース突出部の少なくとも一方は、他方に向けて突出する凸部を有し、前記第二面は、前記凸部の先端面である、としてもよい。 (4) In the power storage device according to (1) or (2) above, at least one of the spacer protrusion and the case protrusion has a convex portion that protrudes toward the other, and the second surface includes: It may be the tip end surface of the convex portion.
上記(4)に記載の蓄電装置によれば、スペーサ突出部及びケース突出部の少なくとも一方に凸部を形成し、凸部の先端面を第二面とする。これにより、スペーサ突出部及びケース突出部の少なくとも一方の突出部の第三方向の厚みが第一方向の全体に亘って厚くなるのを抑制できるため、当該突出部の材料使用量の低減及び軽量化を図ることができる。 According to the power storage device described in (4) above, a protrusion is formed on at least one of the spacer protrusion and the case protrusion, and the tip surface of the protrusion is the second surface. As a result, it is possible to suppress the thickness of at least one of the spacer protrusion and the case protrusion from increasing in the third direction over the entire first direction, thereby reducing the amount of material used and making the protrusion lightweight. It is possible to aim for
(5)上記(1)から(4)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記スペーサ及び前記ケースの少なくとも一方は、前記第一面及び前記第二面の前記第三方向の一方側に、他方と対向する第三面及び第四面を有し、前記第四面は、前記第三面よりも前記第一方向の一方側、かつ、前記第三面よりも前記第三方向の他方側に配置される、としてもよい。 (5) In the power storage device according to any one of (1) to (4) above, at least one of the spacer and the case is located on one side of the first surface and the second surface in the third direction. , having a third surface and a fourth surface facing the other, the fourth surface being on one side in the first direction from the third surface, and the other side in the third direction from the third surface. It may be placed on the side.
上記(5)に記載の蓄電装置によれば、スペーサ及びケースの少なくとも一方が有する、第三面よりも第一方向の一方側の第四面を、第三面よりも第三方向の他方側に配置する。これにより、第一面及び第二面に加えて、第三面及び第四面もケースに蓄電ユニットを挿入する際のガイドとなるため、ケースに対して蓄電ユニットが傾いたり位置ずれが生じたりするのをさらに抑制できる。 According to the power storage device described in (5) above, the fourth surface of at least one of the spacer and the case, which is on one side in the first direction than the third surface, is on the other side in the third direction than the third surface. Place it in As a result, in addition to the first and second surfaces, the third and fourth surfaces also serve as guides when inserting the power storage unit into the case, so the power storage unit will not be tilted or misaligned with respect to the case. You can further suppress this.
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。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 (including variations thereof) 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、蓄電素子が有する一対の端子の並び方向、または、蓄電素子の容器における一対の短側面の対向方向を、X軸方向と定義する。蓄電素子の容器における一対の長側面の対向方向、蓄電素子若しくはスペーサの厚み方向(扁平方向)、または、蓄電素子及びスペーサの並び方向を、Y軸方向と定義する。蓄電素子の端子の突出方向、蓄電素子の容器本体部と容器蓋部との並び方向、ケースのケース本体と蓋体との並び方向、ケース本体の開口及び底壁の対向方向、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 terminals of a power storage element are arranged or the direction in which a pair of short sides of a container of a power storage element face each other is defined as the X-axis direction. The opposing direction of a pair of long sides of the storage element container, the thickness direction (flat direction) of the storage element or spacer, or the direction in which the storage element and spacer are arranged is defined as the Y-axis direction. The protruding direction of the terminal of the energy storage element, the alignment direction of the container body of the energy storage element and the container lid, the alignment direction of the case body and the lid of the case, the opposing direction of the opening and bottom wall of the case body, 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、Z軸方向を第一方向とも呼び、Y軸方向を第二方向とも呼び、X軸方向を第三方向とも呼ぶ。平行及び直交等の、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。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. Hereinafter, the Z-axis direction will also be referred to as the first direction, the Y-axis direction will also be referred to as the second direction, and the X-axis direction will also be referred to as the third 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. In the following description, when the expression "insulation" is used, it means "electrical insulation".
(実施の形態)
[1 蓄電装置1の説明]
まず、本実施の形態における蓄電装置1の概略構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る蓄電装置1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1を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
(Embodiment)
[1 Description of power storage device 1]
First, a schematic configuration 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。なお、ここでいう直方体とは、すべての面が長方形または正方形で構成された六面体である。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。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
図1に示すように、蓄電装置1は、ケース10を備えている。図2に示すように、ケース10の内方には、複数の蓄電素子300及び複数のスペーサ400(400a~400d)を有する蓄電ユニット2、並びに、複数のバスバー600(601~603)等が収容されている。蓄電装置1は、外部の装置と電気的に接続するための外部端子(正極外部端子及び負極外部端子)等も備えているが、それらの図示及び説明は省略する。蓄電装置1は、上記の構成要素の他、複数の蓄電素子300を拘束する拘束部材(エンドプレート、サイドプレート等)、バスバー600を保持するバスバーホルダ、バスバーカバー、及び、蓄電素子300から排出されるガスをケース10の外方へ排気するための排気部等を備えていてもよい。蓄電装置1は、蓄電素子300の充電状態及び放電状態等を監視または制御する回路基板、リレー、ヒューズ、シャント抵抗及びコネクタ等の電気部品を備えていてもよい。
As shown in FIG. 1 ,
ケース10は、蓄電装置1の外装体(筐体、外殻)を構成する略直方体形状(箱形)の容器(モジュールケース)である。ケース10は、蓄電ユニット2(複数の蓄電素子300及び複数のスペーサ400)等の外方に配置され、当該蓄電ユニット2等を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。ケース10は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄、メッキ鋼板等の金属製の部材によって形成された金属ケースである。本実施の形態では、ケース10は、アルミニウムの鋳造、具体的には、ダイカスト(アルミダイカスト)により形成されている。ケース10は、後述するスペーサ400に採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てもよい。
図1に示すように、ケース10は、ケース10の本体を構成するケース本体100と、ケース10の蓋体を構成する蓋体200と、を有している。ケース本体100は、Z軸プラス方向(第一方向の一方側)に開口101が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)であり、蓄電ユニット2(複数の蓄電素子300及び複数のスペーサ400)等を収容する。具体的には、ケース本体100は、Z軸マイナス方向(第一方向の他方側)に、平板状かつ矩形状の底壁110を有し、Y軸方向両側に、一対の平板状かつ矩形状の長側壁である側壁120を有し、X軸方向両側に、一対の平板状かつ矩形状の短側壁である側壁130を有している。ケース本体100の内容物の構成等によっては、底壁110、側壁120及び130はどのような形状になってもよく、側壁120が短側壁になり、側壁130が長側壁になってもよい。ケース本体100の構成の詳細な説明については、後述する。
As shown in FIG. 1, the
蓋体200は、ケース本体100の矩形状の開口101を塞ぐ扁平な矩形状の部材である。ケース本体100と蓋体200とは、ボルトによるネジ止め等によって接合される。これにより、ケース10は、内部が密閉(密封)された構造となる。ケース本体100と蓋体200とは、溶接または接着等によって接合されてもよい。ケース本体100と蓋体200とは、同じ材質の部材で形成されてもよいし、異なる材質の部材で形成されてもよい。
The
蓄電素子300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300は、Y軸方向よりもX軸方向の長さが長い形状、具体的には、Y軸方向に扁平な直方体形状(角形、角型)を有している。本実施の形態では、8個の蓄電素子300がX軸方向及びY軸方向に並んで配列されている。具体的には、Y軸方向に並ぶ4つの蓄電素子300からなる蓄電素子列が、X軸方向に2つ(2組)並べられて配置されている。蓄電素子300の大きさ、形状、及び、配列される蓄電素子300の個数等は特に限定されず、長円柱形状、楕円柱形状、円柱形状、直方体以外の多角柱形状等の蓄電素子300でもよく、例えば1つの蓄電素子300しか配置されなくてもよい。蓄電素子300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300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300は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子300は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子300の構成の詳細な説明については、後述する。
The
スペーサ400は、Y軸方向において蓄電素子300と並んで配置され、蓄電素子300と他の部材とを絶縁及び/又は断熱する、Y軸方向に扁平(X軸方向及びZ軸方向から見て扁平)な部材である。スペーサ400は、蓄電素子300のY軸プラス方向またはY軸マイナス方向に、蓄電素子300に隣り合って配置され、蓄電素子300同士または蓄電素子300とケース10とを絶縁及び/又は断熱する絶縁板または断熱板である。スペーサ400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の絶縁部材、または、マイカ等の断熱性を有する部材等により形成されている。スペーサ400は、蓄電素子300のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有することで、蓄電素子300を保持し、蓄電素子300の位置決めを行うホルダの機能も有している。
The spacer 400 is arranged in parallel with the
以下では、X軸プラス方向の5つのスペーサ400のうち、Y軸方向において複数(2つ)の蓄電素子300の間に配置されるスペーサ400を、スペーサ400aとも称する。X軸プラス方向の5つのスペーサ400のうち、Y軸方向両端部(端部の蓄電素子300とケース10の側壁120との間)に配置されるスペーサ400を、スペーサ400bとも称する。本実施の形態では、3つのスペーサ400aと2つのスペーサ400bとが、4つの蓄電素子300と交互に並んで配置されるが、スペーサ400a及び400bの配置位置及び個数等は、特に限定されない。X軸マイナス方向の5つのスペーサ400のうち、Y軸方向において複数(2つ)の蓄電素子300の間に配置されるスペーサ400を、スペーサ400cとも称する。X軸マイナス方向の5つのスペーサ400のうち、Y軸方向両端部(端部の蓄電素子300とケース10の側壁120との間)に配置されるスペーサ400を、スペーサ400dとも称する。本実施の形態では、3つのスペーサ400cと2つのスペーサ400dとが、4つの蓄電素子300と交互に並んで配置されるが、スペーサ400c及び400dの配置位置及び個数等は、特に限定されない。
Hereinafter, among the five spacers 400 in the X-axis plus direction, the spacer 400 arranged between a plurality of (two)
具体的には、スペーサ400aは、スペーサ400aのY軸方向両側に配置される2つの蓄電素子300のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有し、当該2つの蓄電素子300を保持する。このように、スペーサ400aは、2つの蓄電素子300の間に配置される中間スペーサ(中間ホルダ)である。スペーサ400cについても同様である。スペーサ400bは、スペーサ400bのY軸方向片側に配置される1つの蓄電素子300のX軸方向両側及びZ軸方向両側に壁部を有し、当該1つの蓄電素子300を保持する。このように、スペーサ400bは、蓄電ユニット2のY軸方向(第二方向)の端部に配置されるエンドスペーサ(エンドホルダ)である。スペーサ400dについても同様である。
Specifically, the spacer 400a has walls on both sides in the X-axis direction and both sides in the Z-axis direction of two
つまり、X軸プラス方向の4つの蓄電素子300のうち、Y軸方向端部に位置する蓄電素子300は、スペーサ400a及びスペーサ400bに保持され、それ以外の蓄電素子300は、2つのスペーサ400aに保持される。X軸マイナス方向の4つの蓄電素子300のうち、Y軸方向端部に位置する蓄電素子300は、スペーサ400c及びスペーサ400dに保持され、それ以外の蓄電素子300は、2つのスペーサ400cに保持される。全てのスペーサ400(400a~400d)が同じ材質の部材で形成されてもよいし、いずれかのスペーサ400が異なる材質の部材で形成されてもよい。スペーサ400(特に、スペーサ400b及び400d)の構成の詳細な説明については、後述する。
In other words, among the four
バスバー600は、蓄電素子300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300の上方に配置され、複数の蓄電素子300が有する端子340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300の端子340同士を接続し、かつ、端部の蓄電素子300の端子340と外部端子(図示せず)とを電気的に接続する。本実施の形態では、5つのバスバー600が、蓄電素子300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。具体的には、5つのバスバー600のうち、X軸プラス方向のバスバー601が、X軸プラス方向の2セットの蓄電素子群を直列に接続し、X軸マイナス方向のバスバー601が、X軸マイナス方向の2セットの蓄電素子群を直列に接続する。X軸方向中央部かつY軸マイナス方向のバスバー602が、Y軸マイナス方向の2セットの蓄電素子群を直列に接続する。X軸方向中央部かつY軸プラス方向の2つのバスバー603が、Y軸プラス方向の2セットの蓄電素子群と一対(正極及び負極)の外部端子(図示せず)とを、他のバスバー等を介してそれぞれ接続する。
Bus bar 600 is a plate-shaped member connected to
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300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300を直列または並列に接続してもよい。バスバー600と端子340とは、溶接等によって接続(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。
The connection form of the bus bar 600 is not particularly limited, and a plurality of
[2 蓄電素子300の説明]
次に、蓄電素子300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300の構成を示す斜視図である。図3は、図2に示した蓄電素子300を拡大して示している。蓄電装置1が備える複数の蓄電素子300は、全て同様の構成を有するため、図3では、1つの蓄電素子300を示し、かつ、以下では、1つの蓄電素子300の構成について詳細に説明する。
[2 Description of power storage element 300]
Next, the configuration of
図3に示すように、蓄電素子300は、容器310と、一対(正極及び負極)の端子340と、一対(正極及び負極)のガスケット350と、を有している。容器310の内方には、電極体、一対(正極及び負極)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300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300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、電極体等を包み込む絶縁フィルム、または、容器310の外面を覆う絶縁フィルム(シュリンクチューブ等)等を有していてもよい。
As shown in FIG. 3, the
容器310は、開口が形成された容器本体部320と、容器本体部320の当該開口を閉塞する容器蓋部330と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。容器本体部320は、容器310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。容器蓋部330は、容器310の蓋部を構成するX軸方向に長い矩形状の板状部材であり、容器本体部320のZ軸プラス方向に配置されている。容器蓋部330には、容器310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331、及び、容器310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310(容器本体部320及び容器蓋部330)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。
The
容器310は、電極体等を容器本体部320の内方に収容後、容器本体部320と容器蓋部330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310は、Y軸方向両側の側面に一対の長側面311を有し、X軸方向両側の側面に一対の短側面312を有し、Z軸マイナス方向側に底面313を有している。長側面311は、容器310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400とY軸方向において対向して配置される。長側面311は、短側面312及び底面313に隣接し、短側面312よりも面積が大きい。短側面312は、容器310の短側面を形成する矩形状の平面部であり、スペーサ400の壁部及びケース10の側壁130とX軸方向において対向して配置される。短側面312は、長側面311及び底面313に隣接し、長側面311よりも面積が小さい。底面313は、容器310の底面を形成する矩形状の平面部であり、スペーサ400の壁部及びケース10の底壁110とZ軸方向において対向して配置される。底面313は、長側面311及び短側面312に隣接して配置される。
The
端子340は、容器蓋部330に配置される、蓄電素子300の端子部材(正極端子及び負極端子)である。具体的には、端子340は、容器蓋部330の上面(端子配置面)からZ軸プラス方向に突出した状態で配置される。端子340は、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、端子340は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子300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300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。端子340は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。
電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素(発電要素)である。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。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. 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) electrode formed by laminating multiple flat electrode plates. The electrode body may be in any form, such as a bellows-shaped electrode body in which a body or an electrode plate is folded into a bellows shape.
集電体は、端子340と電極体とに電気的に接続される導電性の集電部材(正極集電体及び負極集電体)である。正極集電体は、電極体の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、電極体の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。ガスケット350は、容器蓋部330と端子340及び集電体との間に配置され、容器蓋部330と端子340及び集電体との間を絶縁するガスケットである。ガスケット350は、絶縁性を有していればどのような材質で形成されていてもよい。
The current collector is a conductive current collecting member (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) that is electrically connected to the terminal 340 and the electrode body. The positive electrode current collector is made of aluminum or aluminum alloy, etc., like the positive electrode base material layer of the positive electrode plate of the electrode body, and the negative electrode current collector is made of copper or copper, like the negative electrode base material layer of the negative electrode plate of the electrode body. It is made of alloy, etc.
[3 ケース本体100及びスペーサ400の説明]
次に、ケース本体100及びスペーサ400の構成について、詳細に説明する。具体的には、ケース本体100及びスペーサ400bの構成と、ケース本体100及びスペーサ400bの位置関係とを、詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係るケース本体100の構成を示す斜視図及び正面図である。具体的には、図4の(a)は、図2に示したケース本体100を拡大して示す斜視図である。図4の(b)は、ケース本体100の側壁120に設けられたケース突出部122を、Y軸マイナス方向から見た場合の構成を示す正面図である。図4の(b)では、ケース本体100の底壁110は断面図を示している。図4では、ケース本体100の一対の側壁120のうち、Y軸プラス方向の側壁120に設けられたケース突出部122を示しているが、Y軸マイナス方向の側壁120にも、同様の構成のケース突出部122が設けられている。
[3 Description of
Next, the configurations of the
図5は、本実施の形態に係るスペーサ400bの構成を示す斜視図及び正面図である。具体的には、図5の(a)は、図2に示した一対のスペーサ400bのうちの、Y軸マイナス方向のスペーサ400bを拡大して示す斜視図である。図5の(b)は、図5の(a)に示したスペーサ400bのスペーサ突出部430を、Y軸マイナス方向から見た場合の構成を示す正面図である。一対のスペーサ400bのうち、Y軸マイナス方向のスペーサ400bとY軸プラス方向のスペーサ400bとは、Y軸方向において対称(XZ平面に平行な面に対して対称)となる形状を有している。スペーサ400dは、スペーサ400bとX軸方向において対称(YZ平面に平行な面に対して対称)となる形状、または、スペーサ400bをZ軸を中心に180°回転させた形状を有している。このため、以下では、Y軸マイナス方向のスペーサ400bについて詳細に説明するが、Y軸プラス方向のスペーサ400b、及び、スペーサ400dについても同様である。
FIG. 5 is a perspective view and a front view showing the configuration of a
図6は、本実施の形態に係るケース本体100のケース突出部122とスペーサ400bのスペーサ突出部430との構成及び位置関係を示す正面図である。図6では、ケース本体100の一対の側壁120のうち、Y軸マイナス方向の側壁120に設けられたケース突出部122と、Y軸マイナス方向のスペーサ400bのスペーサ突出部430とを示している。図6では、ケース本体100は断面図を示している。側壁120には、X軸方向に並ぶ2つのケース突出部122が設けられるが、X軸マイナス方向のケース突出部122はスペーサ400dに対応し、X軸プラス方向のケース突出部122はスペーサ400bに対応する。このため、図6では、X軸プラス方向のケース突出部122を図示している。
FIG. 6 is a front view showing the configuration and positional relationship between the
図4に示すように、ケース本体100は、上述の通り、底壁110、一対の側壁120、及び、一対の側壁130を有している。一対の側壁120は、同様の構成を有しており、一対の側壁120のそれぞれに、凹部121が形成され、かつ、凹部121に、ケース突出部122が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
具体的には、Y軸プラス方向の側壁120のX軸方向中央部に、当該側壁120のZ軸方向の一端から他端までに亘ってZ軸方向に延びる、Y軸プラス方向に凹んだ凹部121が形成されている。当該凹部121内において、当該凹部121のZ軸マイナス方向端縁からZ軸方向中央部までに亘って、X軸方向に並ぶ2つのケース突出部122が設けられている。当該ケース突出部122は、Y軸プラス方向の側壁120からY軸マイナス方向に突出し、かつ、底壁110から側壁120のZ軸方向中央部までに亘ってZ軸プラス方向に延びる突出状の部位である。側壁120は、Y軸方向においてスペーサ400bと対向して配置されるため、ケース突出部122は、Y軸方向(第二方向)においてスペーサ400bに向けて突出して配置される。本実施の形態では、ケース突出部122は、Y軸方向から見て、Z軸方向に長い略三角形状を有している。
Specifically, a recessed portion recessed in the Y-axis positive direction extends in the Z-axis direction from one end of the
同様に、Y軸マイナス方向の側壁120のX軸方向中央部に、当該側壁120のZ軸方向の一端から他端までに亘ってZ軸方向に延びる、Y軸マイナス方向に凹んだ凹部121が形成されている。当該凹部121内において、当該凹部121のZ軸マイナス方向端縁からZ軸方向中央部までに亘って、X軸方向に並ぶ2つのケース突出部122(図4では図示せず、図6に1つのケース突出部122を図示)が設けられている。当該ケース突出部122は、Y軸方向(第二方向)においてスペーサ400bに向けて突出して配置されるなど、Y軸プラス方向の側壁120に設けられたケース突出部122と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。
Similarly, in the center of the
図5に示すように、スペーサ400bは、スペーサ本体410と、スペーサ壁部420と、スペーサ突出部430と、を有している。スペーサ本体410は、スペーサ400bの本体部を構成する平板状かつ矩形状の部位であり、XZ平面に平行に配置されている。スペーサ本体410は、Y軸方向において蓄電素子300と対向して配置される。本実施の形態では、スペーサ本体410は、Y軸方向から見て、蓄電素子300の容器310とほぼ同じ形状及び大きさに形成される。これにより、スペーサ本体410は、蓄電素子300の容器310の長側面311の全面を覆うように、当該長側面311のY軸マイナス方向に配置される。スペーサ本体410は、ケース本体100の側壁120の内面と接触して配置される。
As shown in FIG. 5, the
スペーサ壁部420は、蓄電素子300のZ軸方向両側及びX軸方向両側に配置される、スペーサ400bの上壁、底壁及び側壁である。スペーサ壁部420は、スペーサ本体410のZ軸方向両端部及びX軸方向両端部からY軸プラス方向に突出する、平板状の壁が環状(四角環状)に形成された部位である。つまり、スペーサ壁部420は、蓄電素子300の容器蓋部330のZ軸プラス方向に配置される壁と、蓄電素子300の容器310の底面313のZ軸マイナス方向に配置される壁と、容器310の一対の短側面312のX軸方向両側に配置される2つの壁と、を有している。このように、スペーサ壁部420は、蓄電素子300のZ軸方向両側及びX軸方向両側を囲うように配置されて、蓄電素子300を保持する。
スペーサ突出部430は、スペーサ本体410からY軸方向に突出する部位である。具体的には、スペーサ突出部430は、スペーサ本体410のX軸マイナス方向端部からY軸マイナス方向に突出し、スペーサ本体410のZ軸方向の一端部から他端部までに亘ってZ軸方向に延びる突出状の部位である。スペーサ400bは、Y軸方向においてケース10のケース本体100の側壁120と対向して配置されるため、スペーサ突出部430は、Y軸方向(第一方向と直交する第二方向)においてケース10に向けて突出する。具体的には、スペーサ突出部430は、Y軸マイナス方向の側壁120の凹部121に向けて突出し、少なくともY軸マイナス方向の端部が凹部121内に配置される。当該凹部121は、Y軸プラス方向に向く内面が、Z軸プラス方向に向かうほどY軸マイナス方向に傾斜する傾斜面となっている。このため、スペーサ突出部430は、凹部121の当該内面に沿うように、Z軸プラス方向に向かうほどY軸マイナス方向への突出量が大きくなっている。スペーサ突出部430は、凹部121の当該内面に接触してもよいが、本実施の形態では、凹部121の当該内面と離間して配置される。
The
スペーサ突出部430には、Y軸プラス方向に凹んだ複数の凹部が、X軸方向及びZ軸方向に並ぶように形成されており、これにより、Y軸方向から見て格子状の突出部が設けられた構造となっている。スペーサ突出部430は、スペーサ突出部430のX軸方向中央部におけるZ軸マイナス方向の略半分の部位に、X軸方向に並ぶ2つの突出部である第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433を有している。第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433は、スペーサ本体410からY軸マイナス方向に突出し、スペーサ本体410のZ軸マイナス方向端部からZ軸方向中央部までに亘ってZ軸プラス方向に延びる、YZ平面に平行な平板状の部位である。
The
第一スペーサ突出部431は、Z軸方向中央部に、X軸プラス方向に突出する第一スペーサ凸部432を有している。第一スペーサ凸部432は、第二スペーサ突出部433に向けて突出し、第一スペーサ突出部431のY軸マイナス方向端部からY軸プラス方向に延びる突起(リブ)である。第二スペーサ突出部433は、Z軸方向中央部に、X軸マイナス方向に突出する第二スペーサ凸部434を有している。第二スペーサ凸部434は、第一スペーサ突出部431に向けて突出し、第二スペーサ突出部433のY軸マイナス方向端部からY軸プラス方向に延びる突起(リブ)である。第一スペーサ凸部432及び第二スペーサ凸部434は、X軸方向において互いに対向して配置され、互いに向けて突出する。
The
このような構成において、図6に示すように、ケース突出部122は、スペーサ突出部430の第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433の間に挿入される。本実施の形態では、ケース突出部122を挿入しやすいように、第一スペーサ突出部431の第一スペーサ凸部432は、Z軸マイナス方向端部かつX軸プラス方向端部に位置する角部が曲面形状となっている。同様に、第二スペーサ突出部433の第二スペーサ凸部434は、Z軸マイナス方向端部かつX軸マイナス方向端部に位置する角部が曲面形状となっている。これにより、ケース突出部122は、スペーサ突出部430の第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433と、X軸方向(第一方向及び第二方向と直交する第三方向)において隣り合って配置される。具体的には、ケース突出部122は、第一スペーサ突出部431のX軸プラス方向(第三方向の一方側)に配置され、第二スペーサ突出部433のX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に配置される。
In such a configuration, as shown in FIG. 6, the
第一スペーサ突出部431は、ケース突出部122と対向する位置に、スペーサ第一面431aと、スペーサ第一面431aよりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置されるスペーサ第二面432aと、を有している。スペーサ第二面432aは、スペーサ第一面431aよりもX軸プラス方向(第三方向の一方側)に配置されている。第一スペーサ凸部432は、ケース突出部122に向けてX軸プラス方向に突出して配置されており、スペーサ第二面432aは、第一スペーサ凸部432の先端面(X軸プラス方向の端面)である。スペーサ第一面431aは、第一スペーサ突出部431のX軸プラス方向の側面のうちの、スペーサ第二面432aよりもZ軸マイナス方向端部に位置する面である。本実施の形態では、スペーサ第一面431aは、第一スペーサ突出部431のZ軸マイナス方向端部に位置し、スペーサ第二面432aは、第一スペーサ突出部431のZ軸方向中央部に位置する。第一スペーサ突出部431のスペーサ第一面431aの位置にも凸部が形成されてもよく、スペーサ第一面431aは当該凸部の先端面であってもよい。
The
ケース突出部122は、第一スペーサ突出部431と対向する位置に、ケース第一面123aと、ケース第一面123aよりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置されるケース第二面123bと、を有している。ケース第二面123bは、ケース第一面123aよりもX軸プラス方向(第三方向の一方側)に配置されている。本実施の形態では、ケース突出部122は、第一スペーサ突出部431と対向する位置に、第一ケース傾斜面123を有している。第一ケース傾斜面123は、ケース突出部122のX軸マイナス方向の側面であり、Z軸プラス方向(第一方向の一方側)に向かうほどX軸プラス方向(第三方向の一方側)に傾斜する傾斜面である。
The
ケース第一面123a及びケース第二面123bは、第一ケース傾斜面123の一部である。本実施の形態では、ケース第一面123aは、第一ケース傾斜面123のZ軸方向の中心位置よりもZ軸マイナス方向に配置され、ケース第二面123bは、第一ケース傾斜面123のZ軸方向の中心位置よりもZ軸プラス方向に配置される。ケース第一面123a及びケース第二面123bは、スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aとそれぞれ対向する位置に配置される。図6では、ケース第一面123a及びケース第二面123bは、スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aとは離間して配置されるが、スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aと接触して配置されてもよい。
The
このように、スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、第一面(スペーサ第一面431a、ケース第一面123a)と、第一面よりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置される第二面(スペーサ第二面432a、ケース第二面123b)と、を有している。第二面(スペーサ第二面432a、ケース第二面123b)は、第一面(スペーサ第一面431a、ケース第一面123a)よりもX軸プラス方向(第三方向の一方側)に配置されている。スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、スペーサ突出部430)は、他方(ケース突出部122)に向けて突出する凸部(第一スペーサ凸部432)を有している。第二面(スペーサ第二面432a)は、凸部(第一スペーサ凸部432)の先端面である。スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、ケース突出部122)は、他方(スペーサ突出部430)と対向する位置に、Z軸プラス方向(第一方向の一方側)に向かうほどX軸プラス方向(第三方向の一方側)に傾斜する傾斜面(第一ケース傾斜面123)を有している。第一面及び第二面(ケース第一面123a及びケース第二面123b)は、傾斜面(第一ケース傾斜面123)の一部である。
In this way, at least one of the
第一面及び第二面のZ軸方向における位置は特に限定されず、第一スペーサ突出部431またはケース突出部122をZ軸方向に複数分割した場合のZ軸方向に並ぶ2つの面である。つまり、ケース第一面123a及びケース第二面123bは、第一ケース傾斜面123をZ軸方向に複数分割した場合のZ軸方向に並ぶ2つの面である。第一ケース傾斜面123をZ軸方向に2つに分割した場合、Z軸マイナス方向の面にケース第一面123aが配置され、Z軸プラス方向の面にケース第二面123bが配置される。第一ケース傾斜面123をZ軸方向に3つに分割した場合、Z軸マイナス方向端部またはZ軸方向中央部の面にケース第一面123aが配置され、ケース第一面123aが配置される面よりもZ軸プラス方向の面にケース第二面123bが配置される。つまり、当該Z軸マイナス方向端部の面にケース第一面123aが配置される場合には、Z軸方向中央部またはZ軸プラス方向端部の面にケース第二面123bが配置される。Z軸方向中央部の面にケース第一面123aが配置される場合には、Z軸プラス方向端部の面にケース第二面123bが配置される。
The positions of the first surface and the second surface in the Z-axis direction are not particularly limited, and are two surfaces lined up in the Z-axis direction when the
第二スペーサ突出部433は、ケース突出部122と対向する位置に、スペーサ第三面433aと、スペーサ第三面433aよりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置されるスペーサ第四面434aと、を有している。スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aは、スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aのX軸プラス方向(第三方向の一方側)にそれぞれ配置されている。スペーサ第四面434aは、スペーサ第三面433aよりもX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に配置されている。第二スペーサ凸部434は、ケース突出部122に向けてX軸マイナス方向に突出して配置されており、スペーサ第四面434aは、第二スペーサ凸部434の先端面(X軸マイナス方向の端面)である。スペーサ第三面433aは、第二スペーサ突出部433のX軸マイナス方向の側面のうちの、スペーサ第四面434aよりもZ軸マイナス方向端部に位置する面である。本実施の形態では、スペーサ第三面433aは、第二スペーサ突出部433のZ軸マイナス方向端部に位置し、スペーサ第四面434aは、第二スペーサ突出部433のZ軸方向中央部に位置する。第二スペーサ突出部433のスペーサ第三面433aの位置にも凸部が形成されてもよく、スペーサ第三面433aは当該凸部の先端面であってもよい。
The
ケース突出部122は、第二スペーサ突出部433と対向する位置に、ケース第三面124aと、ケース第三面124aよりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置されるケース第四面124bと、を有している。ケース第三面124a及びケース第四面124bは、ケース第一面123a及びケース第二面123bのX軸プラス方向(第三方向の一方側)にそれぞれ配置されている。ケース第四面124bは、ケース第三面124aよりもX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に配置されている。本実施の形態では、ケース突出部122は、第二スペーサ突出部433と対向する位置に、第二ケース傾斜面124を有している。第二ケース傾斜面124は、ケース突出部122のX軸プラス方向の側面であり、Z軸プラス方向(第一方向の一方側)に向かうほどX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に傾斜する傾斜面である。
The
ケース第三面124a及びケース第四面124bは、第二ケース傾斜面124の一部である。本実施の形態では、ケース第三面124aは、第二ケース傾斜面124のZ軸方向の中心位置よりもZ軸マイナス方向に配置され、ケース第四面124bは、第二ケース傾斜面124のZ軸方向の中心位置よりもZ軸プラス方向に配置される。ケース第三面124a及びケース第四面124bは、スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aとそれぞれ対向する位置に配置される。図6では、ケース第三面124a及びケース第四面124bは、スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aとは離間して配置されるが、スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aと接触して配置されてもよい。
The
このように、スペーサ400b及びケース10の少なくとも一方は、第一面及び第二面のX軸プラス方向(第三方向の一方側)に、他方と対向する第三面及び第四面を有している。具体的には、スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、第三面(スペーサ第三面433a、ケース第三面124a)と、第三面よりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)に配置される第四面(スペーサ第四面434a、ケース第四面124b)と、を有している。第四面(スペーサ第四面434a、ケース第四面124b)は、第三面(スペーサ第三面433a、ケース第三面124a)よりもX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に配置されている。スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、スペーサ突出部430)は、他方(ケース突出部122)に向けて突出する凸部(第二スペーサ凸部434)を有している。第四面(スペーサ第四面434a)は、凸部(第二スペーサ凸部434)の先端面である。スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、ケース突出部122)は、他方(スペーサ突出部430)と対向する位置に、Z軸プラス方向(第一方向の一方側)に向かうほどX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に傾斜する傾斜面(第二ケース傾斜面124)を有している。第三面及び第四面(ケース第三面124a及びケース第四面124b)は、傾斜面(第二ケース傾斜面124)の一部である。
In this way, at least one of the
第三面及び第四面のZ軸方向における位置は特に限定されず、第二スペーサ突出部433またはケース突出部122をZ軸方向に複数分割した場合のZ軸方向に並ぶ2つの面である。詳細については、第一面及び第二面の場合と同様である。本実施の形態では、第三面及び第四面は、Z軸方向において、第一面及び第二面と同じ位置に配置されているが、第一面及び第二面とは異なる位置に配置されてもよい。
The positions of the third surface and the fourth surface in the Z-axis direction are not particularly limited, and are two surfaces lined up in the Z-axis direction when the
[4 効果の説明]
以上のように、本実施の形態に係る蓄電装置1によれば、蓄電ユニット2のスペーサ400bにスペーサ突出部430を設け、ケース10にケース突出部122を設ける。スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方が有する、第一面(スペーサ第一面431a、ケース第一面123a)よりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)の第二面(スペーサ第二面432a、ケース第二面123b)を、第一面よりもX軸プラス方向(第三方向の一方側)に配置する。これにより、第一面(スペーサ第一面431a、ケース第一面123a)及び第二面(スペーサ第二面432a、ケース第二面123b)が、ケース10に蓄電ユニット2を挿入する際のガイドとなる。このため、ケース10に対して蓄電ユニット2が傾いたり位置ずれが生じたりするのを抑制できる。したがって、蓄電素子300及びスペーサ400bを有する蓄電ユニット2をケース10に容易に挿入できる。
[4 Explanation of effects]
As described above, according to the
スペーサ突出部430を有するスペーサ400bを、蓄電ユニット2のY軸方向(第二方向)の端部のエンドスペーサとすることで、エンドスペーサによって、ケース10に対して蓄電ユニット2を容易に位置決めできる。特に、ケース10に蓄電ユニット2を挿入する際には、エンドスペーサであるスペーサ400bがケース10に接触しながら挿入される。このため、中間スペーサであるスペーサ400aで蓄電ユニット2の位置決めを行う場合には、スペーサ400a及び400bの双方がケース10に接触しながら挿入されるため、挿入作業が困難になる。これにより、スペーサ400bで蓄電ユニット2の位置決めを行うことで、ケース10に蓄電ユニット2を容易に挿入できる。さらに、ケース10に蓄電ユニット2を挿入する際に、蓄電ユニット2がX軸方向に傾いたり位置ずれが生じやすいが、スペーサ400bによって、ケース10に対して蓄電ユニット2がX軸方向に傾いたり位置ずれが生じたりするのを抑制できる。蓄電ユニット2は端部において位置ずれが生じやすいため、蓄電ユニット2の端部のエンドスペーサであるスペーサ400bで蓄電ユニット2の位置決めを行うことで、ケース10に対して蓄電ユニット2を容易に位置決めできる。
By using
スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、ケース突出部122)が有する第一面及び第二面(ケース第一面123a及びケース第二面123b)は、傾斜面(第一ケース傾斜面123)の一部である。これにより、ケース突出部122に第一ケース傾斜面123を形成することで、ケース第一面123a及びケース第二面123bを配置できるため、ケース突出部122にケース第一面123a及びケース第二面123bを容易に配置できる。ケース突出部122に、製造時の抜き勾配を利用して第一ケース傾斜面123を形成することで、ケース第一面123a及びケース第二面123bを容易に配置できる。
The first surface and the second surface (the
スペーサ突出部430及びケース突出部122の少なくとも一方(本実施の形態では、スペーサ突出部430)に凸部(第一スペーサ凸部432)を形成し、凸部の先端面を第二面(スペーサ第二面432a)とする。これにより、スペーサ突出部430の第一スペーサ突出部431のX軸方向(第三方向)の厚みがZ軸方向(第一方向)の全体に亘って厚くなるのを抑制できるため、スペーサ突出部430(第一スペーサ突出部431)の材料使用量の低減及び軽量化を図ることができる。
A convex portion (first spacer convex portion 432) is formed on at least one of the
スペーサ400b及びケース10の少なくとも一方が有する、第三面(スペーサ第三面433a、ケース第三面124a)よりもZ軸プラス方向(第一方向の一方側)の第四面(スペーサ第四面434a、ケース第四面124b)を、第三面よりもX軸マイナス方向(第三方向の他方側)に配置する。これにより、上述した第一面及び第二面に加えて、第三面(スペーサ第三面433a、ケース第三面124a)及び第四面(スペーサ第四面434a、ケース第四面124b)も、ケース10に蓄電ユニット2を挿入する際のガイドとなる。このため、ケース10に対して蓄電ユニット2が傾いたり位置ずれが生じたりするのをさらに抑制できる。
At least one of the
上記の説明において、第一面及び第二面についての効果は、第三面及び第四面についても同様に適用できる。Y軸マイナス方向のスペーサ400bについての効果は、Y軸プラス方向のスペーサ400bについても同様に適用できる。スペーサ400bについての効果は、スペーサ400dについても同様に適用できる。
In the above description, the effects regarding the first and second surfaces can be similarly applied to the third and fourth surfaces. The effect of the
[5 変形例の説明]
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置1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り、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
[5 Description of modification]
Although the
(変形例1)
上記実施の形態において、ケース突出部122は、傾斜面(第一ケース傾斜面123、第二ケース傾斜面124)を有することには限定されない。図7は、本実施の形態の変形例1に係るケース本体100のケース突出部122Aとスペーサ400bのスペーサ突出部430との構成及び位置関係を示す正面図である。図7は、図6に対応する図である。
(Modification 1)
In the above embodiment, the
図7に示すように、本変形例におけるケース突出部122Aは、上記実施の形態におけるケース突出部122が有する第一ケース傾斜面123及び第二ケース傾斜面124に代えて、第一ケース段差面123A及び第二ケース段差面124Aを有している。第一ケース段差面123Aは、Z軸プラス方向に向かうほどX軸プラス方向に凹む段差状(階段状)の面である。ケース第一面123a及びケース第二面123bは、第一ケース段差面123Aの一部である。ケース第一面123a及びケース第二面123bは、第一ケース段差面123Aの段差によって形成される、X軸方向の位置が異なる2つの面(スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aと対向する面)である。第二ケース段差面124Aは、Z軸プラス方向に向かうほどX軸マイナス方向に凹む段差状(階段状)の面である。ケース第三面124a及びケース第四面124bは、第二ケース段差面124Aの一部である。ケース第三面124a及びケース第四面124bは、第二ケース段差面124Aの段差によって形成される、X軸方向の位置が異なる2つの面(スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aと対向する面)である。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 7, the
(変形例2)
上記実施の形態において、スペーサ突出部430は、凸部(第一スペーサ突出部431の第一スペーサ凸部432、第二スペーサ突出部433の第二スペーサ凸部434)を有することには限定されない。図8は、本実施の形態の変形例2に係るケース本体100のケース突出部122とスペーサ400bのスペーサ突出部430Aとの構成及び位置関係を示す正面図である。図8は、図6に対応する図である。
(Modification 2)
In the embodiment described above, the
図8に示すように、本変形例におけるスペーサ突出部430Aは、第一スペーサ突出部431A及び第二スペーサ突出部433Aを有している。第一スペーサ突出部431Aは、上記実施の形態における第一スペーサ凸部432は有しておらず、X軸プラス方向の側面に、Z軸プラス方向に向かうほどX軸プラス方向に傾斜する傾斜面である第一スペーサ傾斜面431Bを有している。スペーサ第一面431a及びスペーサ第二面432aは、第一スペーサ傾斜面431Bの一部である。第二スペーサ突出部433Aは、上記実施の形態における第二スペーサ凸部434は有しておらず、X軸マイナス方向の側面に、Z軸プラス方向に向かうほどX軸マイナス方向に傾斜する傾斜面である第二スペーサ傾斜面433Bを有している。スペーサ第三面433a及びスペーサ第四面434aは、第二スペーサ傾斜面433Bの一部である。本変形例のその他の構成については、上記実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 8, the
以上のように、上記変形例1、2に係る蓄電装置によれば、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。上記変形例1、2のように、上記実施の形態におけるケース突出部122及びスペーサ突出部430(第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433)は、種々の形状を取り得る。ケース突出部122は、第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433と同様に凸部を有していてもよい。第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433は、ケース突出部122Aと同様に段差状の側面を有していてもよい。上記実施の形態におけるケース突出部122が有する傾斜面、及び、上記変形例2における第一スペーサ突出部431A及び第二スペーサ突出部433Aが有する傾斜面は、平面状の傾斜面ではなく、湾曲した曲面状の傾斜面を含んでいてもよい。
As described above, the power storage devices according to
(その他の変形例)
上記実施の形態では、スペーサ突出部430は、スペーサ400b及びスペーサ400dに設けられることとしたが、スペーサ400aまたはスペーサ400cに設けられてもよい。この場合、ケース突出部122は、ケース10の側壁130に設けられてもよい。
(Other variations)
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、スペーサ突出部430は、スペーサ400bのスペーサ本体410のX軸マイナス方向端部からY軸マイナス方向に突出することとしたが、スペーサ本体410のX軸方向中央部またはX軸プラス方向端部から突出してもよい。この場合、スペーサ突出部430に対応する位置に、ケース突出部122が配置される。スペーサ突出部430は、Y軸方向から少し傾斜した方向、または、X軸方向に突出してもよい。この場合、当該Y軸方向から少し傾斜した方向、または、X軸方向を第二方向と定義してもよい。ケース突出部122の突出方向についても同様である。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、スペーサ突出部430が2つの突出部(第一スペーサ突出部431及び第二スペーサ突出部433)を有し、当該2つの突出部の間にケース突出部122が挿入されることとしたが、これには限定されない。スペーサ突出部430は、当該2つの突出部のいずれかを有していなくてもよい。スペーサ突出部430が第二スペーサ突出部433を有しない場合、ケース突出部122は、ケース第三面124a及びケース第四面124bを有していなくてもよい。同様に、スペーサ突出部430が第一スペーサ突出部431を有しない場合、ケース突出部122は、ケース第一面123a及びケース第二面123bを有していなくてもよい。この場合、スペーサ突出部430及びケース突出部122の第三面及び第四面を第一面及び第二面と言い換え、かつ、X軸マイナス方向を第三方向の一方側と言い換えることとする。ケース突出部122が有する2つの突出部の間に、スペーサ突出部430が挿入される構成でもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、ケース突出部122は、ケース本体100の側壁120のZ軸マイナス方向端部に配置されることとしたが、側壁120のZ軸方向中央部またはZ軸プラス方向端部に配置されてもよい。この場合、ケース突出部122に対応する位置に、スペーサ突出部430が配置される。ケース突出部122は、側壁120の凹部121内に配置されることとしたが、側壁120に凹部121が形成されておらず、ケース突出部122は、側壁120の平坦面または凸部に配置されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、スペーサ400bは、スペーサ壁部420を有していることとしたが、スペーサ壁部のうちの一部または全部の壁を有していなくてもよい。この場合、スペーサ400bは、蓄電素子300を保持するホルダでなくてもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施の形態では、一対のスペーサ400bが上記の構成を有していることとしたが、いずれかのスペーサ400bが上記の構成を有していなくてもよい。スペーサ400dについても同様である。
In the above embodiment, the pair of
上記実施の形態では、スペーサ400(スペーサ400a~400d)は、蓄電素子300とY軸方向に交互に並んで配置されるが、いずれかのスペーサ400が配置されない構成でもよい。スペーサ400aは配置されず、一対のスペーサ400bしか配置されなくてもよく、スペーサ400cは配置されず、一対のスペーサ400dしか配置されなくてもよい。一対のスペーサ400bのうちのいずれかのスペーサ400bが配置されなくてもよく、一対のスペーサ400dのうちのいずれかのスペーサ400dが配置されなくてもよい。
In the embodiment described above, the spacers 400 (spacers 400a to 400d) are arranged alternately with the
上記実施の形態では、ケース10は、ケース本体100と蓋体200とを有していることとしたが、蓋体200を有していなくてもよい。上記実施の形態では、ケース10の内方において、複数の蓄電素子300からなる2つの蓄電素子列がX軸方向に並ぶこととしたが、3つ以上の蓄電素子列がX軸方向に並んでもよいし、1つの蓄電素子列しか配置されなくてもよい。つまり、X軸方向において、3つ以上のスペーサ400が並んでもよいし、1つのスペーサ400しか配置されなくてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態及びその変形例が備える各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 constituent elements of the 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
2 蓄電ユニット
10 ケース
100 ケース本体
101 開口
120、130 側壁
121 凹部
122、122A ケース突出部
123 第一ケース傾斜面
123A 第一ケース段差面
123a ケース第一面
123b ケース第二面
124 第二ケース傾斜面
124A 第二ケース段差面
124a ケース第三面
124b ケース第四面
200 蓋体
300 蓄電素子
310 容器
340 端子
400、400a、400b、400c、400d スペーサ
410 スペーサ本体
420 スペーサ壁部
430、430A スペーサ突出部
431、431A 第一スペーサ突出部
431B 第一スペーサ傾斜面
431a スペーサ第一面
432 第一スペーサ凸部
432a スペーサ第二面
433、433A 第二スペーサ突出部
433B 第二スペーサ傾斜面
433a スペーサ第三面
434 第二スペーサ凸部
434a スペーサ第四面
600、601、602、603 バスバー
1
Claims (5)
第一方向の一方側に開口が形成されたケース本体を有し、前記蓄電ユニットを収容するケースと、を備え、
前記スペーサは、前記第一方向と直交する第二方向において前記ケースに向けて突出するスペーサ突出部を有し、
前記ケースは、前記第二方向において前記スペーサに向けて突出し、前記スペーサ突出部の、前記第一方向及び前記第二方向と直交する第三方向の一方側に配置されるケース突出部を有し、
前記スペーサ突出部及び前記ケース突出部の少なくとも一方は、他方と対向する位置に、第一面と、前記第一面よりも前記第一方向の一方側に配置される第二面と、を有し、
前記第二面は、前記第一面よりも前記第三方向の一方側に配置される
蓄電装置。 A power storage unit having a power storage element and a spacer;
a case that has a case body with an opening formed on one side in the first direction and houses the electricity storage unit;
The spacer has a spacer protrusion that protrudes toward the case in a second direction perpendicular to the first direction,
The case has a case protrusion that protrudes toward the spacer in the second direction and is disposed on one side of the spacer protrusion in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. ,
At least one of the spacer protrusion and the case protrusion has a first surface at a position facing the other, and a second surface disposed on one side of the first surface with respect to the first direction. death,
The second surface is arranged on one side in the third direction from the first surface.
請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the spacer is an end spacer arranged at an end of the power storage unit in the second direction.
前記第一面及び前記第二面は、前記傾斜面の一部である
請求項1または2に記載の蓄電装置。 At least one of the spacer protrusion and the case protrusion has an inclined surface that is inclined toward one side of the third direction as it goes toward one side of the first direction, at a position facing the other;
The power storage device according to claim 1 , wherein the first surface and the second surface are part of the inclined surface.
前記第二面は、前記凸部の先端面である
請求項1または2に記載の蓄電装置。 At least one of the spacer protrusion and the case protrusion has a protrusion that protrudes toward the other,
The power storage device according to claim 1 or 2, wherein the second surface is a tip surface of the convex portion.
前記第四面は、前記第三面よりも前記第一方向の一方側、かつ、前記第三面よりも前記第三方向の他方側に配置される
請求項1または2に記載の蓄電装置。 At least one of the spacer and the case has a third surface and a fourth surface opposite to the other on one side of the first surface and the second surface in the third direction,
The power storage device according to claim 1 or 2, wherein the fourth surface is arranged on one side in the first direction than the third surface and on the other side in the third direction than the third surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022144603A JP2024039887A (en) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | Power storage device |
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Publications (1)
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ID=90367255
Family Applications (1)
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JP2022144603A Pending JP2024039887A (en) | 2022-09-12 | 2022-09-12 | Power storage device |
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-
2022
- 2022-09-12 JP JP2022144603A patent/JP2024039887A/en active Pending
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