JP5252082B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の蓄電素子が一方向に並んで配置された蓄電スタックを複数有し、複数の蓄電素子の配列方向と直交する方向に、複数の蓄電スタックが並んで配置された蓄電装置に関するものである。

図１９に示すように、複数の単電池１０１を用いて電池スタック１００を構成するときには、複数の単電池１０１を一方向に並べるとともに、隣り合う２つの単電池１００の間に樹脂製のプレート１０２を配置することがある。図１９は、電池スタック１００の一部を上方から見たときの概略図である。

また、複数の単電池１０１の配列方向（図１９の左右方向）における電池スタック１００の両端には、一対のエンドプレート（不図示）が配置され、一対のエンドプレートを用いて電池スタック１００に拘束力を与えている。拘束力とは、隣り合って配置された２つの単電池１０１を互いに近づける力である。

一方、図２０に示すように、複数の電池スタック１００を用意しておき、複数の単電池１０１の配列方向と直交する方向（図２０の上下方向）において、複数の電池スタック１００を並べて配置することがある（例えば、特許文献１参照）。複数の電池スタック１００を並べて配置するときには、各電池スタック１００を組み立てた後に、複数の電池スタック１００を並べて配置することになる。

特許文献１： 特開２００９−２３８６４３号公報
特許文献２： 特開２００７−０４８６３７号公報
特許文献３： 特開平０６−３４９４６６号公報

複数の電池スタック１００を並べて配置する場合には、図２１に示すように、隣り合って配置される２つの電池スタック１００において、共通のプレート１０２を用いることが考えられる。図２１に示す構成では、１つのプレート１０２が４つの単電池１０１によって挟まれている。そして、図２１に示すプレート１０２を用いれば、各電池スタック１００を組み立てて、２つの電池スタック１００を並べて配置する場合に比べて、単電池１０１およびプレート１０２を並べて配置する作業を簡素化することができる。

しかし、図２１に示す構成において、２つの電池スタック１００が、単電池１０１の配列方向において公差を有しているときには、各電池スタック１００に拘束力を与えたときに、プレート１０２に対して過度の負荷を与えてしまうおそれがある。ここで、単電池１０１の公差は僅かであっても、複数の単電池１０１で構成された電池スタック１００では、公差が大きくなってしまう。

例えば、図２２に示すように、２つの電池スタック１００の長さ（単電池１０１の配列方向における長さ）に差ΔＬが発生している場合において、各電池スタック１００に拘束力を作用させると、プレート１０２のうち、２つの電池スタック１００の間に位置する領域１０２ａが変形してしまう。また、差ΔＬの長さによっては、プレート１０２が壊れてしまうこともある。

なお、２つの電池スタック１００に対して、一対のエンドプレートを用いて拘束力を与えれば、プレート１０２の領域１０２ａだけに過度の負荷がかかるのを防止することができる。しかし、２つの電池スタック１００の公差により、長さが短い側の電池スタック１００に対して拘束力が不足することがある。すなわち、２つの電池スタック１００に作用する拘束力にバラツキが生じてしまう。

そこで、本発明の目的は、複数の蓄電スタックが並んで配置された蓄電装置において、複数の蓄電スタックの組立作業性を向上させるとともに、複数の蓄電スタックにおける公差を吸収することができる蓄電装置を提供する。

本願第１の発明は、第１方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、第１方向で隣り合う２つの蓄電素子の間に配置される仕切り板と、をそれぞれ有し、第１方向と直交する第２方向に並んで配置された複数の蓄電スタックと、各蓄電スタックを第１方向において拘束する拘束ユニットと、を有する。隣り合う２つの蓄電スタックにおいて、第２方向で隣り合う２つの仕切り板は、第１方向と直交する面内において互いに固定され、第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ有する。

ここで、２つの仕切り板に設けられる連結部としては、互いに係合する凸部および凹部を用いることができる。具体的には、凸部は、一方の仕切り板に設けられ、他方の仕切り板に向かって突出させることができる。また、凹部は、他方の仕切り板に設けられ、凸部と係合して、第１方向と直交する面内における２つの仕切り板の相対的な移動を阻止するとともに、第１方向における凸部の移動を許容する。凹部が第１方向に延びていれば、凸部を第１方向に移動させることができる。

第２方向における仕切り板の両端に、連結部を設けることができる。具体的には、仕切り板の両端に凸部（連結部）をそれぞれ設けたり、仕切り板の両端に凹部（連結部）をそれぞれ設けたりすることができる。また、仕切り板の一端には、凸部（連結部）を設けておき、仕切り板の他端には、凹部（連結部）を設けておくこともできる。仕切り板の両端に連結部を設けておけば、必要な数の仕切り板を互いに連結させた状態で第２方向に並べることができる。

一方の仕切り板に複数の凸部を設け、他方の仕切り板に複数の凹部を設けることができる。複数の凹部としては、第１方向に延びる領域と、第１方向とは異なる方向に延びる領域とを有する第１凹部と、第１方向に延びる第２凹部とで構成することができる。また、凸部および凹部のうち、少なくとも一方は、弾性変形することができる材料で形成することができる。これにより、凸部および凹部の少なくとも一方を弾性変形させることにより、凸部および凹部の係合を解除することができる。また、凸部および凹部の少なくとも一方を破断させることにより、凸部および凹部の係合を解除することもできる。

第２方向で隣り合う２つの仕切り板のうち、第２方向で対向する面を用いて、通路を形成することができる。この通路は、蓄電素子の温度調節に用いられる熱交換媒体を流動させる通路として用いることができる。仕切り板を用いて通路を形成することにより、通路を形成するための専用の部材を省略でき、部品点数を減らすことができる。

複数の蓄電スタックは、水平方向又は垂直方向において、並んで配置することができる。すなわち、蓄電装置を搭載しようとするスペースに応じて、複数の蓄電スタックを水平方向に並べたり、垂直方向に並べたりすることができる。

拘束ユニットは、第１方向における蓄電スタックの両端に配置される一対の拘束板と、第１方向に延びて、一対の拘束板に接続される接続部材と、で構成することができる。ここで、第２方向で隣り合う２つの拘束板に対して、第１方向と直交する面内において互いに固定され、第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ設けることができる。

本願第２の発明である蓄電装置は、第１方向に並んで配置された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、第１方向と直交する第２方向に並んで配置された複数の蓄電スタックと、各蓄電スタックを第１方向において拘束する拘束ユニットと、を有する。拘束ユニットは、第１方向における蓄電スタックの両端に配置される一対の拘束板と、第１方向に延びて、一対の拘束板に接続される接続部材と、を有している。第２方向で隣り合う２つの拘束板は、第１方向と直交する面内において互いに固定され、第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ有する。

ここで、各蓄電スタックにおいて、第１方向で隣り合う２つの蓄電素子の間に、仕切り板を配置することができる。仕切り板は、樹脂といった絶縁性材料で形成することができ、仕切り板を挟む２つの蓄電素子を絶縁状態とすることができる。また、仕切り板のうち、蓄電素子と対向する面を、凹凸面で構成すれば、蓄電素子の外面に空間部を形成することができる。この空間部は、蓄電素子の温度を調節するための熱交換媒体（気体又は液体）を流動させる通路として用いることができる。

本願第１の発明によれば、第１方向と直交する面内において、２つの仕切り板を一体的に構成しているため、仕切り板を取り扱い易くなり、蓄電装置の組立等を容易に行うことができる。また、２つの仕切り板は、第１方向において相対的に移動させることができるため、複数の蓄電スタックが第１方向において公差を有していても、２つの仕切り板を第１方向において相対的に移動させることにより、公差を吸収することができる。これにより、各蓄電スタックに対して適切な拘束力を与えることができる。

本願第２の発明によれば、第１方向と直交する面内において、２つの拘束板を一体的に構成しているため、拘束板を取り扱い易くなり、蓄電装置の組立等を容易に行うことができる。また、２つの拘束板は、第１方向において相対的に移動させることができるため、複数の蓄電スタックが第１方向において公差を有していても、２つの拘束板を第１方向において相対的に移動させることにより、公差を吸収することができる。これにより、各蓄電スタックに対して適切な拘束力を与えることができる。

本発明の実施例１である電池パックの上面図である。 実施例１における単電池の外観図である。 実施例１において、２つの電池スタックで用いられる仕切り板の構成を示す正面図である。 実施例１において、２つの電池スタックで用いられる仕切り板の構成を示す上面図である。 実施例１において、２つの仕切り板の連結部分における拡大図である。 実施例１において、２つの仕切り板を連結した状態を示す正面図である。 実施例１において、２つの仕切り板を連結した状態を示す上面図である。 実施例１において、２つの電池スタックに公差が発生しているときの電池パックの上面図である。 実施例１において、熱交換媒体の供給通路および排出通路を示す図である。 実施例１の変形例において、熱交換媒体の供給通路および排出通路を示す図である。 実施例１の他の変形例において、熱交換媒体の供給通路および排出通路を示す図である。 実施例１の変形例である仕切り板の正面図である。 実施例１の変形例である仕切り板の上面図である。 実施例１において、凸部および凹部の連結を解除するときの状態を示す図である。 本発明の実施例２において、２つのエンドプレートの構成を示す正面図である。 実施例２における電池パックの一部の上面図である。 本発明の実施例３における仕切り板の側面図である。 実施例３において、２つの仕切り板の連結動作を説明する図である。 実施例３において、２つの仕切り板の連結動作を説明する図である。 実施例３において、２つの仕切り板の連結動作を説明する図である。 実施例３において、２つの仕切り板の連結動作を説明する図である。 実施例２の変形例における仕切り板を示す側面図である。 実施例２の他の変形例における仕切り板を示す側面図である。 実施例２の他の変形例における仕切り板を示す側面図である。 電池スタックの組立方法を示す概略図である。 ２つの電池スタックを並べて配置したときの上面図である。 共通のプレートを用いたときの２つの電池スタックの構成を示す図である。 プレートの一部に過度の負荷がかかった状態を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）について説明する。図１は、本実施例の電池パックを上方から見たときの図である。図１において、Ｘ軸およびＹ軸は、互いに直交する軸である。また、Ｘ軸およびＹ軸と直交する軸はＺ軸であり、本実施例では、Ｚ軸を、鉛直方向に相当する軸としている。

本実施例の電池パック１は、例えば、車両に搭載することができ、電池パックの出力を用いて車両を走行させることができる。この車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車は、車両を走行させる動力源として、電池パックの他に、内燃機関又は燃料電池を備えた車両である。電気自動車は、車両の動力源として、電池パックだけを用いた車両である。電池パックを搭載した車両では、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として電池パックに蓄えることができる。

図１において、電池パック１は、Ｙ方向（第２方向に相当する）に並んで配置された２つの電池スタック（蓄電スタックに相当する）１０を有している。各電池スタック１０は、Ｘ方向（第１方向に相当する）に並んで配置された複数の単電池（蓄電素子に相当する）２０と、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池２０の間に配置される仕切り板３１，３２とを有している。２つの電池スタック１０は、同一の構成であるため、一方の電池スタック１０の構成について、具体的に説明する。

複数の単電池２０の配列方向（Ｘ方向）において、電池スタック１０の両端には、一対のエンドプレート（拘束板に相当する）４１が配置されている。一対のエンドプレート４１は、電池スタック１０の両端に配置された単電池２０とそれぞれ接触している。

一対のエンドプレート４１には、複数の単電池２０の配列方向に延びる拘束バンド（接続部材に相当する）４２が接続されている。本実施例では、電池スタック１０の上面に２つの拘束バンド４２が配置され、電池スタック１０の下面にも２つの拘束バンド（不図示）が配置されている。拘束バンド４２によって一対のエンドプレート４１を互いに近づく方向に変位させれば、電池スタック１０に拘束力を与えることができる。拘束力は、Ｘ方向で隣り合う２つの単電池２０を互いに近づける方向に押し付ける力である。

なお、本実施例では、電池スタック１０の上面および下面に拘束バンド４２を配置しているが、拘束バンド４２を配置する位置は、適宜設定することができる。例えば、電池スタック１０の側面に拘束バンド４２を配置することもできる。また、拘束バンド４２の数は、適宜設定することができる。電池スタック１０に拘束力を与えることができる構造であれば、いかなる構造であってもよい。例えば、拘束バンド４２を省略し、一対のエンドプレート４１のそれぞれを押し付ける構造を用いることもできる。

単電池２０としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。１つの電池スタック１０を構成する単電池２０の数は、電池パック１の要求出力や、電池スタック１０の数等に基づいて、設定することができる。

単電池２０は、図２に示すように、発電要素２１と、発電要素２１を収容する電池ケース２２とを有している。発電要素２１は、充放電を行う要素であり、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されたセパレータとで構成されている。正極素子は、集電板の表面に、正極活物質を含む正極層が形成されたものであり、負極素子は、集電板の表面に、負極活物質を含む負極層が形成されたものである。

電池ケース２２の上面には、正極端子２３および負極端子２４が設けられている。正極端子２３は、発電要素２１の正極素子と電気的に接続されており、負極端子２４は、発電要素２１の負極素子と電気的に接続されている。なお、正極端子２３および負極端子２４を設ける位置は、適宜設定することができ、例えば、正極端子２３や負極端子２４を、単電池２０の側面に設けることができる。

Ｘ方向で隣り合って配置される２つの単電池２０のうち、一方の単電池２０の正極端子２３と、他方の単電池２０の負極端子２４とには、バスバー（不図示）が接続される。これにより、２つの単電池２０を電気的に直列に接続することができる。本実施例では、電池スタック１０を構成する複数の単電池２０が電気的に直列に接続されており、２つの電池スタック１０も電気的に直列に接続されている。なお、電気的に並列に接続された単電池２０が含まれていてもよい。例えば、２つの電池スタック１０を電気的に並列に接続することができる。

また、本実施例の電池スタック１０では、複数の単電池２０をＸ方向に並べて配置しているが、これに限るものではない。例えば、複数の単電池２０を電気的に直列に接続して１つの電池モジュール（蓄電素子に相当する）を構成しておき、複数の電池モジュールをＸ方向に並べて配置することもできる。電池モジュールは、図２に示す単電池２０と同様の構成とすることができ、電池ケース２２に相当するモジュールケース内に、複数の単電池２０を並べて配置しておけばよい。

一方、仕切り板３１，３２は、Ｘ方向で隣り合って配置された２つの単電池２０を絶縁状態とするために用いることができ、樹脂といった絶縁性を有する材料で形成することができる。また、仕切り板３１，３２を用いて、単電池２０の外面に、熱交換媒体を流動させるための通路を形成することができる。具体的には、仕切り板３１，３２のうち、単電池２０と対向する面を、凹凸面で構成すれば、単電池２０の外面において、熱交換媒体の通路として用いられる空間部を形成することができる。

熱交換媒体は、単電池２０の温度を調節するために用いられ、気体や液体で構成することができる。熱交換媒体を単電池２０の外面に接触させれば、熱交換媒体および単電池２０の間で熱交換を行わせることができ、単電池２０の温度を調節することができる。例えば、単電池２０が発熱しているときには、冷却用の熱交換媒体を単電池２０に接触させることにより、単電池２０の温度上昇を抑制することができる。また、単電池２０が過度に冷却されているときには、加温用の熱交換媒体を単電池２０に接触させることにより、単電池２０の温度低下を抑制することができる。

次に、仕切り板３１，３２の構成について、具体的に説明する。図３Ａは、２つの電池スタック１０で用いられる仕切り板３１，３２をＸ方向から見たときの正面図であり、図３Ｂは、図３Ａの矢印Ｄ１で示す方向から見たときの仕切り板３１，３２の上面図である。２つの電池スタック１０のうち、一方の電池スタック１０では、仕切り板３１だけが用いられ、他方の電池スタック１０では、仕切り板３２だけが用いられる。

仕切り板３１は、仕切り板本体３１ａと、４つのアーム３１ｂ〜３１ｅとを有している。仕切り板本体３１ａは、Ｘ方向において単電池２０と向かい合っており、上述した熱交換媒体の流路を形成する凹凸面を有している。アーム３１ｂ〜３１ｅは、単電池２０（電池ケース２２）の４つの角部に対応した位置にそれぞれ設けられており、単電池２０を保持することができる。Ｘ方向で隣り合う２つの仕切り板３１は、各アーム３１ｂ〜３１ｅにおいて、互いに接触する。また、仕切り板３１のアーム３１ｂ，３１ｃは、Ｙ方向で仕切り板３２と対向する位置に配置されており、仕切り板３２に向かって突出した凸部３１ｂ１，３１ｃ１を有している。

仕切り板３２は、仕切り板本体３２ａと、４つのアーム３２ｂ〜３２ｅとを有している。仕切り板本体３２ａは、Ｘ方向において単電池２０と向かい合っており、上述した熱交換媒体の流路を形成する凹凸面を有している。アーム３２ｂ〜３２ｅは、単電池２０の４つの角部に対応した位置にそれぞれ設けられており、単電池２０を保持することができる。Ｘ方向で隣り合う２つの仕切り板３２は、各アーム３２ｂ〜３２ｅにおいて、互いに接触する。また、アーム３２ｂ，３２ｃは、仕切り板３１と対向する位置に配置されており、アーム３２ｂ，３２ｃの凹部３２ｂ１，３２ｃ１には、仕切り板３１の凸部３１ｂ１，３１ｃ１が挿入される。

具体的には、図４に示すように、凸部３１ｂ１，３１ｃ１を凹部３２ｂ１，３２ｃ１に挿入することができる。凸部３１ｂ１，３１ｃ１を凹部３２ｂ１，３２ｃ１に挿入すれば、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、仕切り板３１，３２を一体的に構成することができ、仕切り板３１，３２がＹ方向に離れるのを阻止することができる。言い換えれば、Ｙ−Ｚ平面内において、仕切り板３１，３２が相対的にずれるのを阻止することができる。図５Ａは、連結状態の仕切り板３１，３２をＸ方向から見たときの正面図であり、図５Ｂは、仕切り板３１，３２を図５Ａの矢印Ｄ２に示す方向から見たときの上面図である。

また、凹部３２ｂ１，３２ｃ１は、Ｘ方向に延びているため、凸部３１ｂ１，３１ｃ１および凹部３２ｂ１，３２ｃ１を、Ｘ方向において相対的に移動することができる。言い換えれば、図５Ｂの矢印で示すように、連結状態の仕切り板３１，３２をＸ方向において相対的にスライドさせることができる。

本実施例では、仕切り板３１に２つの凸部３１ｂ１，３１ｃ１を設け、仕切り板３２に２つの凹部３２ｂ１，３２ｃ１を設けているが、これに限るものではない。例えば、仕切り板３１に一組の凸部および凹部を設けるとともに、仕切り板３２に対して、仕切り板３１の凸部および凹部と係合する一組の凸部および凹部を設けることができる。この構成であっても、２つの仕切り板をＹ−Ｚ平面内で一体にするとともに、Ｘ方向において相対的に移動させることができる。また、仕切り板３１，３２に設ける凸部や凹部の数は、適宜設定することができる。例えば、仕切り板３１に１つの凸部を設け、仕切り板３２に１つの凹部を設けるだけでもよい。

また、凸部および凹部の形状（Ｘ方向から見たときの形状）は、適宜設定することができる。すなわち、凸部および凹部を係合させたときに、２つの仕切り板がＹ−Ｚ平面内で相対的にずれてしまうのを阻止することができればよい。

本実施例では、一体的に構成された仕切り板３１，３２と、単電池２０とを交互に配置することにより、２つの電池スタック１０が並んで配置された電池パック１を組み立てることができる。一体的に構成された仕切り板３１，３２を用いているため、電池スタック１０毎に仕切り板および単電池を並べて配置する場合に比べて、組立作業性を向上させることができる。

また、仕切り板３１，３２は、一体的に構成されているが、上述したように、Ｘ方向においては相対的に移動することができるようになっている。したがって、２つの電池スタック１０の長さ（Ｘ方向の長さ）に公差が発生している場合には、図６に示すように、仕切り板３１，３２がＸ方向に相対的に移動することにより、公差を吸収することができる。このため、一体的に構成された仕切り板３１，３２が、電池スタック１０の公差によって変形することはなく、各電池スタック１０を適切な力で拘束することができる。

一方、本実施例の仕切り板３１，３２を用いれば、図７に示すように、２つの電池スタック１０の間に通路Ｃ１を形成することができ、通路Ｃ１は、熱交換媒体を流動させるために用いることができる。仕切り板３１，３２を用いて通路Ｃ１を形成しているため、通路Ｃ１を形成するダクトを省略することができ、部品点数を削減することができる。また、２つの電池スタック１０は、通路Ｃ１を共用しているため、各電池スタック１０に通路を設ける場合に比べて、電池パック１を小型化することができる。通路Ｃ１は、単電池２０に対して熱交換媒体を供給するための通路として用いたり、単電池２０で熱交換された後の熱交換媒体を排出させるための通路として用いたりすることができる。

また、図７に示すように、各電池スタック１０に対してダクト５１，５２を配置することにより、通路Ｃ２を形成することができる。ここで、通路Ｃ１を熱交換媒体の供給通路として用いる場合には、２つの通路Ｃ２を、熱交換媒体の排出通路として用いることができる。具体的には、通路Ｃ１に供給された熱交換媒体は、単電池２０および仕切り板３１（又は仕切り板３２）の間を通過して通路Ｃ２に移動する。

また、通路Ｃ１を熱交換媒体の排出通路として用いる場合には、２つの通路Ｃ２を、熱交換媒体の供給通路として用いることができる。具体的には、２つの通路Ｃ２に供給された熱交換媒体は、単電池２０および仕切り板３１（又は仕切り板３２）の間を通過して通路Ｃ１に移動する。

なお、図７に示す構成では、各電池スタック１０の側面に、熱交換媒体の供給通路および排出通路を設けているが、これに限るものではない。例えば、図８に示すように、各電池スタック１０の上面および下面に対して、ダクト５３，５４を設けることができる。ダクト５３によって通路Ｃ３が形成され、ダクト５４によって通路Ｃ４が形成される。通路Ｃ３，Ｃ４の一方は、熱交換媒体の供給通路として用いられ、他方は、熱交換媒体の排出通路として用いられる。図８に示す構成では、各単電池２０における正極端子２３および負極端子２４の間にダクト５３を配置しているが、正極端子２３および負極端子２４を覆うようにダクトを配置することもできる。

一方、電池パック１を図９に示す構成とすることもできる。図９に示す構成では、２つの電池スタック１０を上下方向（Ｚ方向）に並べて配置している。ここで、上側に配置される電池スタック１０で用いられる仕切り板３１は、４つのアーム３１ｆ〜３１ｉを有しており、仕切り板３１の下部に配置された２つのアーム３１ｈ，３１ｉには、下方に延びる凸部が形成されている。この凸部は、本実施例で説明した凸部３１ｂ１，３１ｃ１に相当する。

下側に配置される電池スタック１０で用いられる仕切り板３２は、４つのアーム３２ｆ〜３２ｉを有しており、仕切り板３２の上部に配置された２つのアーム３２ｆ，３２ｇには、アーム３１ｈ，３１ｉの凸部と係合する凹部が形成されている。この凹部は、本実施例で説明した凹部３２ｂ１，３２ｃ１に相当する。

図９に示す構成では、仕切り板３１，３２がＺ方向において連結されており、Ｙ−Ｚ平面内で相対的にずれないようになっている。また、仕切り板３１，３２は、Ｘ方向においては、相対的に移動できる。これにより、本実施例と同様の効果を得ることができる。

また、仕切り板３１，３２によって、通路Ｃ５を形成することができ、通路Ｃ５を、熱交換媒体を流動させる通路として用いることができる。図９に示す構成では、上側に配置される電池スタック１０の上面にダクト５５を配置して、通路Ｃ６を形成している。また、下側に配置される電池スタック１０の下面にダクト５６を配置して、通路Ｃ７を形成している。通路Ｃ５〜Ｃ７は、熱交換媒体の供給通路や排出通路として用いることができる。

本実施例では、２つの電池スタック１０を並べて配置した場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、並んで配置される電池スタック１０の数は、適宜設定することができる。３つ以上の電池スタック１０を並べて配置する場合には、図１０Ａおよび図１０Ｂに示す仕切り板３３を用いることができる。図１０Ａは、本実施例の変形例である仕切り板をＸ方向から見たときの正面図であり、図１０Ｂは、本変形例の仕切り板を、図１０Ａの矢印Ｄ３で示す方向から見たときの上面図である。

仕切り板３３は、仕切り板本体３３ａと、４つのアーム３３ｂ〜３３ｅとを有している。アーム３３ｂ，３３ｃは、Ｙ方向に突出する凸部３３ｂ１，３３ｃ１を有しており、凸部３３ｂ１，３３ｃ１は、本実施例で説明した凸部３１ｂ１，３１ｃ１に相当する。アーム３３ｄ，３３ｅは、凸部３３ｂ１，３３ｃ１と係合することができる凹部３３ｄ１，３３ｅ１を有しており、凹部３３ｄ１，３３ｅ１は、本実施例で説明した凹部３２ｂ１，３２ｃ１に相当する。

複数の仕切り板３３を用意しておけば、複数の仕切り板３３をＹ方向に並べた状態で互いに連結することができる。例えば、３つの電池スタック１０をＹ方向に並べて配置するときには、３つの仕切り板３３をＹ方向に並べて、互いに連結すればよい。これにより、Ｙ方向に並んで配置される３つの仕切り板３３を一体的に構成することができる。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示す仕切り板３３は、複数の電池スタック１０をＹ方向に並べるときに用いられるが、凸部や凹部の位置を変更すれば、複数の電池スタック１０をＺ方向に並べる構成に適した仕切り板が得られる。具体的には、Ｚ方向に延びる凸部を仕切り板の上部に設けるとともに、この凸部と係合する凹部を仕切り板の下部に設けることができる。また、仕切り板の上部に対して、一組の凸部および凹部を設けるとともに、これらの凸部および凹部と係合することができる凹部および凸部を仕切り板の下部に設けることができる。

一方、本実施例の仕切り板３１，３２に対して、図１１の矢印Ｆで示す荷重を加えることにより、仕切り板３１，３２を分離させることができる。仕切り板３１，３２が、樹脂といった弾性変形が可能な材料で形成されていれば、仕切り板３２の凹部３２ｃ１や仕切り板３１の凸部３１ｃ１を弾性変形させることができ、凸部３１ｃ１および凹部３２ｃ１の係合を解除することができる。図１１では、凹部３１ｃ１の一部が矢印Ｄ４の方向に弾性変形した状態を示しているが、凸部３１ｃ１の一部が弾性変形することもある。なお、凸部３１ｂ１および凹部３２ｂ１についても、弾性変形によって係合を解除することができる。また、凸部３１ｃ１および凹部３２ｃ１の少なくとも一部を破断させることにより、凸部３１ｃ１および凹部３２ｃ１の係合を解除することもできる。

使用済みの電池パック１を回収するときに、上述したように仕切り板３１，３２を分離させれば、２つの電池スタック１０に分解することができる。ここで、仕切り板３１，３２が連結されていれば、２つの電池スタック１０も連結されており、運搬等の作業を行うのが面倒である。そこで、上述したように、２つの電池スタック１０に分解すれば、各電池スタック１０に対して運搬等の作業を行うことができ、作業性を向上させることができる。

なお、仕切り板３１，３２はＸ方向で相対的に移動することができるため、２つの電池スタック１０をＸ方向で相対的に移動させることもできる。仕切り板３１，３２の連結が完全に解除されるまで、２つの電池スタック１０を互いに離れる方向にスライドさせれば、２つの電池スタック１０を分離させることができる。

本発明の実施例２について説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いる。実施例１では、Ｙ方向に並んで配置される２つの仕切り板３１，３２を連結しているが、本実施例では、Ｙ方向に並んで配置される２つのエンドプレート４１を連結している。

図１２には、Ｙ方向に並んで配置される２つのエンドプレート４１をＸ方向から見たときの正面図である。図１２は、２つのエンドプレート４１が分離された状態を示している。一方のエンドプレート４１は、他方のエンドプレート４１に向かって突出する凸部４１ａを有しており、凸部４１ａは、実施例１で説明した凸部３１ｂ１（図３Ａおよび図３Ｂ参照）に相当する。他方のエンドプレート４１は、凸部４１ａと係合する凹部４１ｂを有しており、凹部４１ｂは、実施例１で説明した凹部３２ｂ１，３２ｃ１（図３Ａおよび図３Ｂ参照）に相当する。

凸部４１ａおよび凹部４１ｂを連結させることにより、２つのエンドプレート４１を、Ｙ−Ｚ平面内において固定することができる。すなわち、２つのエンドプレート４１は、Ｙ−Ｚ平面内においては、互いにずれないようになっている。また、凹部４１ｂは、Ｘ方向に延びているため、２つのエンドプレート４１は、図１３の矢印で示すように、Ｘ方向において相対的に移動することができる。

Ｙ方向で隣り合う２つのエンドプレート４１をＹ−Ｚ平面内で一体的に構成することにより、２つのエンドプレート４１を別々に取り扱う場合に比べて、取り扱いが容易になる。また、２つのエンドプレート４１をＸ方向において相対的に移動させることにより、２つの電池スタック１０がＸ方向において公差を有していても、この公差を吸収することができ、各電池スタック１０を適切な力で拘束することができる。

本実施例では、Ｙ方向で隣り合う仕切り板３１，３２が互いに連結されているが、分離された仕切り板を用いることもできる。すなわち、２つのエンドプレート４１だけをＸ方向で相対的にスライドさせる構成であってもよい。また、本実施例においても、実施例１で説明した変形例を適用することができる。すなわち、凸部４１ａおよび凹部４１ｂの位置や数については、実施例１で説明した場合と同様に変更することができる。

本発明の実施例３である電池パックについて説明する。ここで、実施例１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。本実施例は、Ｙ方向で隣り合う２つの仕切り板３１を連結させる構造に関するものである。

図１４には、仕切り板３２をＹ方向から見たときの図を示している。実施例１で説明したように、仕切り板３２には、アーム３２ｂ，３２ｃが設けられている。本実施例では、アーム３２ｂ，３２ｃに形成される凹部の形状を変更している。なお、凸部３１ｂ１，３１ｃ１を有する仕切り板３１については、実施例１と同様である。

具体的には、アーム３２ｂに形成される凹部３２ｂ２は、実施例１と同様にＸ方向に延びているが、Ｘ方向における凹部３２ｂ２の一端だけが、アーム３２ｂの外面に露出している。これにより、凹部３２ｂ２に対しては、矢印Ｄ５に示す方向だけから、凸部３１ｂ１を組み込むことができる。図１４に示す凹部３２ｂ２の開口領域は、凸部３１ｂ１の基端側が通過する領域である。

また、アーム３２ｃに形成される凹部３２ｃ１は、Ｚ方向に延びる領域Ｒ１と、Ｘ方向に延びる領域Ｒ２とを有している。領域Ｒ１の一端は、アーム３２ｃの上面において露出しており、凹部３２ｃ１に対しては、矢印Ｄ６に示す方向だけから、凸部３１ｃ１を組み込むことができる。

本実施例の仕切り板３２に対して、仕切り板３１を連結させるときの動作について、図１５Ａ〜図１５Ｄを用いて説明する。まず、図１５Ａに示すように、仕切り板３１の凸部３１ｃ１を仕切り板３２の凹部３２ｃ２に挿入して、矢印Ｄ６の方向に移動させる。すなわち、凸部３１ｃ１を、凹部３２ｃ２の領域Ｒ１に沿って移動させる。

次に、図１５Ｂに示すように、凸部３１ｃ１を矢印Ｄ７の方向に移動させて、凹部３２ｃ２の領域Ｒ２に沿って移動させる。次に、図１５Ｃに示すように、仕切り板３１を矢印Ｄ８に示す方向に回転させることにより、凸部３１ｂ１を凹部３２ｂ２に進入させる。これにより、仕切り板３１，３２を連結することができ、Ｙ方向から見たときに、仕切り板３１，３２を互いに重ねることができる。

本実施例では、凹部３２ｃ２を領域Ｒ１，Ｒ２で構成しているが、連結状態の仕切り板３１，３２に対して一方向（例えば、Ｘ方向）の外力が加わったとしても、仕切り板３１，３２が外れてしまうのを防止することができる。また、凹部３２ｂ２および凹部３２ｃ２（領域Ｒ２）は、Ｘ方向に延びているため、仕切り板３１，３２を連結状態のままで、Ｘ方向に相対的にスライドさせることができる。

なお、仕切り板３２に形成される凹部の形状（Ｙ方向から見たときの形状）は、図１２に示す形状に限るものではない。すなわち、凹部は、Ｘ方向に延びる領域と、Ｘ方向とは異なる方向に延びる領域とで構成されていればよい。このように構成すれば、一方向の外力によって仕切り板３１，３２の連結が外れてしまうのを防止することができるとともに、仕切り板３１，３２をＸ方向において相対的にスライドさせることができる。

例えば、図１６〜図１８に示す仕切り板３２を用いることもできる。図１６に示す仕切り板３２を用いた場合には、アーム３２ｃの下面に形成された組込位置Ｐ１において、凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ３に組み込むことができる。そして、凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ３に沿って移動させながら、凸部３１ｂ１を凹部３２ｂ２に組み込めばよい。

図１７に示す仕切り板３２を用いた場合には、アーム３２ｃの下面に形成された組込位置Ｐ２において、凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ４に組み込むことができる。凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ４に沿ってＺ方向（上方向）に移動した後は、凸部３１ｃ１を図１７の左右方向に移動させることができる。これにより、凸部３１ｃ１をＸ方向に移動させながら、凸部３１ｂ１を凹部３２ｂ１に組み込むことができる。

図１８に示す仕切り板３２を用いた場合には、アーム３２ｃの上面に形成された組み込む位置Ｐ３において、凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ５に組み込むことができる。凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ５に沿ってＺ方向（下方向）に移動した後は、凸部３１ｃ１を図１８の左右方向に移動させることができる。これにより、凸部３１ｃ１をＸ方向に移動させながら、凸部３１ｂ１を凹部３２ｂ１に組み込むことができる。

本実施例や、図１６〜図１８に示す仕切り板では、２つの領域Ｒ１，Ｒ２で構成された凹部を仕切り板の上部に配置しているが、仕切り板の下部に配置することもできる。ただし、本実施例等のように構成すれば、凸部３１ｃ１を凹部３２ｃ２に対して容易に組み込むことができる。

１：電池パック（蓄電装置） １０：電池スタック（蓄電スタック）
２０：単電池（蓄電素子） ２１：発電要素
２２：電池ケース ２３：正極端子
２４：負極端子 ３１，３２，３３：仕切り板
３１ａ，３２ａ：仕切り板本体 ３１ｂ〜３１ｅ：アーム
３１ｂ１，３１ｃ１：凸部 ３２ｂ〜３２ｅ：アーム
３２ｂ１，３２ｃ１：凹部 ４１：エンドプレート（拘束板）
４２：拘束バンド（接続部材） ５１〜５４：ダクト

Claims (13)

1. 第１方向に並んで配置された複数の蓄電素子と、前記第１方向で隣り合う２つの前記蓄電素子の間に配置される仕切り板と、をそれぞれ有し、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置された複数の蓄電スタックと、
   前記各蓄電スタックを前記第１方向において拘束する拘束ユニットと、
   を有し、
   隣り合う２つの前記蓄電スタックにおいて、前記第２方向で隣り合う２つの前記仕切り板は、前記第１方向と直交する面内において互いに固定され、前記第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ有することを特徴とする蓄電装置。
2. 前記連結部は、
   一方の前記仕切り板に設けられ、他方の前記仕切り板に向かって突出する凸部と、
   前記他方の仕切り板に設けられており、前記凸部と係合して、前記第１方向と直交する面内における前記２つの仕切り板の相対的な移動を阻止するとともに、前記第１方向における前記凸部の移動を許容する凹部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記仕切り板は、前記第２方向における両端において、前記連結部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置。
4. 前記仕切り板は、前記第２方向における一端において前記凸部を有し、前記第２方向における他端において前記凹部を有することを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
5. 前記一方の仕切り板が複数の前記凸部を有し、前記他方の仕切り板が複数の前記凹部を有しており、
   前記複数の凹部は、
   前記第１方向に延びる領域と、前記第１方向とは異なる方向に延びる領域とを有する第１凹部と、
   前記第１方向に延びる第２凹部と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置。
6. 前記凸部および前記凹部は、少なくとも一方が変形することにより、前記第１方向と直交する面内で互いに離れることを特徴とする請求項２，４又は５に記載の蓄電装置。
7. 前記凸部および前記凹部のうち、少なくとも一方は、弾性変形することができる材料で形成されていることを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置。
8. 前記第２方向で隣り合う２つの前記仕切り板は、前記第２方向で対向する面を用いて、前記蓄電素子の温度調節に用いられる熱交換媒体を流動させる通路を形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電装置。
9. 前記複数の蓄電スタックは、水平方向又は垂直方向において、並んで配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄電装置。
10. 前記拘束ユニットは、
    前記第１方向における前記蓄電スタックの両端に配置される一対の拘束板と、
    前記第１方向に延びて、前記一対の拘束板に接続される接続部材と、
    を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の蓄電装置。
11. 前記第２方向で隣り合う２つの前記拘束板は、前記第１方向と直交する面内において互いに固定され、前記第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１０に記載の蓄電装置。
12. 第１方向に並んで配置された複数の蓄電素子をそれぞれ有し、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置された複数の蓄電スタックと、
    前記各蓄電スタックを前記第１方向において拘束する拘束ユニットと、
    を有し、
    前記拘束ユニットは、前記第１方向における前記蓄電スタックの両端に配置される一対の拘束板と、前記第１方向に延びて、前記一対の拘束板に接続される接続部材と、を有しており、
    前記第２方向で隣り合う２つの前記拘束板は、前記第１方向と直交する面内において互いに固定され、前記第１方向において相対的に移動することができる連結部をそれぞれ有することを特徴とする蓄電装置。
13. 前記各蓄電スタックは、前記第１方向で隣り合う２つの前記蓄電素子の間に配置される仕切り板を有することを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。

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