JP5880357B2 - Power storage device and method for manufacturing power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の蓄電素子を保持する構造を備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device having a structure for holding a plurality of power storage elements.
特許文献1には、いわゆる円筒型電池を保持するためのホルダが記載されている。このホルダは、一対の第1保持プレートと、一対の第1保持プレートの間に配置される第2保持プレートとを有している。そして、第1保持プレートおよび第2保持プレートを用いて、互いに対向する方向から電池を押さえつけることにより、電池を保持している。 Patent Document 1 describes a holder for holding a so-called cylindrical battery. The holder has a pair of first holding plates and a second holding plate disposed between the pair of first holding plates. And the battery is hold | maintained by pressing down a battery from the mutually opposing direction using a 1st holding plate and a 2nd holding plate.
本発明は、特許文献1に記載の保持構造とは異なる構造において、蓄電素子を保持する構造を提供するものである。 The present invention provides a structure for holding a power storage element in a structure different from the holding structure described in Patent Document 1.
本願第1の発明である蓄電装置は、所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子が所定方向と直交する面内で並べられた状態において、複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有する。ここで、ホルダは、所定方向と直交する面内に配置され、各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第1プレートと、各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、一対の第1プレートによって挟まれることにより弾性変形する第2プレートと、を有する。また、所定方向における第2プレートの厚さは、第2プレートの開口部に向かうにつれて増加する。 The power storage device according to the first invention of the present application includes a plurality of power storage elements each extending in a predetermined direction, and holders for holding the plurality of power storage elements in a state where the plurality of power storage elements are arranged in a plane orthogonal to the predetermined direction. And having. Here, the holder is disposed in a plane orthogonal to the predetermined direction, has a pair of first plates having an opening through which each power storage element passes, and has an opening through which each power storage element passes, and a pair of first plates A second plate that is elastically deformed by being sandwiched between the plates. Further, the thickness of the second plate in the predetermined direction increases as it goes toward the opening of the second plate.
本願第1の発明によれば、第2プレートを弾性変形させることにより、第2プレートの開口部を蓄電素子の外面に接触させることができる。また、第2プレートの厚さを、第2プレートの開口部に向かって増加させることにより、第2プレートの開口部および蓄電素子の接触面積を増加させることができ、蓄電素子を保持しやすくすることができる。 According to the first invention of the present application, the opening of the second plate can be brought into contact with the outer surface of the power storage element by elastically deforming the second plate. Further, by increasing the thickness of the second plate toward the opening of the second plate, the contact area between the opening of the second plate and the storage element can be increased, and the storage element can be easily held. be able to.
本願第2の発明である蓄電装置は、所定方向にそれぞれ延びる複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子が所定方向と直交する面内で並べられた状態において、複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有する。ここで、ホルダは、所定方向と直交する面内に配置され、各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第1プレートと、各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、一対の第1プレートによって挟まれることにより変形する第2プレートと、を有する。また、第1プレートの開口部は、第1プレートのプレス加工によって生成され、第2プレートの側に突出する爪部を含んでいる。 A power storage device according to a second invention of the present application includes a plurality of power storage elements each extending in a predetermined direction, and a holder for holding the plurality of power storage elements in a state where the plurality of power storage elements are arranged in a plane orthogonal to the predetermined direction. And having. Here, the holder is disposed in a plane orthogonal to the predetermined direction, has a pair of first plates having an opening through which each power storage element passes, and has an opening through which each power storage element passes, and a pair of first plates And a second plate that is deformed by being sandwiched between the plates. Moreover, the opening part of the 1st plate is produced | generated by the press work of the 1st plate, and contains the nail | claw part which protrudes in the 2nd plate side.
本願第2の発明によれば、本願第1の発明と同様に、第2プレートを弾性変形させることにより、第2プレートの開口部を蓄電素子の外面に接触させることができる。ここで、第1プレートの開口部に形成された爪部を用いることにより、第2プレートの開口部を変形させやすくすることができ、蓄電素子を保持しやすくすることができる。また、爪部は、第2プレートの側に突出しているため、第1プレートの開口部に蓄電素子を挿入するときに、爪部の先端が、蓄電素子の外面に接触しにくくすることができる。 According to the second invention of the present application, similarly to the first invention of the present application, the opening of the second plate can be brought into contact with the outer surface of the electricity storage element by elastically deforming the second plate. Here, by using the nail | claw part formed in the opening part of the 1st plate, the opening part of the 2nd plate can be made easy to deform | transform and it can make it easy to hold | maintain an electrical storage element. Moreover, since the nail | claw part protrudes in the 2nd plate side, when inserting an electrical storage element in the opening part of a 1st plate, the front-end | tip of a nail | claw part can make it difficult to contact the outer surface of an electrical storage element. .
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1は、本発明の実施例1である電池モジュール(蓄電装置に相当する)の外観図である。図1において、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸である。ここで、本実施例では、鉛直方向に相当する軸をZ軸としている。X軸、Y軸およびZ軸の関係は、他の図面においても同様である。 FIG. 1 is an external view of a battery module (corresponding to a power storage device) that is Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an X axis, a Y axis, and a Z axis are axes orthogonal to each other. Here, in this embodiment, the axis corresponding to the vertical direction is the Z axis. The relationship among the X axis, the Y axis, and the Z axis is the same in other drawings.
電池モジュール1は、複数の単電池(蓄電素子に相当する)10を有する。単電池10は、いわゆる円筒型の単電池である。すなわち、単電池10は、X方向に延びており、単電池10をY−Z平面で切断したときの断面形状は、円形に形成されている。図1では、2つの単電池10を示しているが、単電池10の数は、適宜設定することができる。
The battery module 1 includes a plurality of single cells (corresponding to power storage elements) 10. The
単電池10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(コンデンサ)を用いることができる。電池モジュール1は、例えば、車両を走行させるための動力源として用いることができる。具体的には、電池モジュール1から出力された電気エネルギを、モータ・ジェネレータによって運動エネルギに変換し、この運動エネルギを用いて車両を走行させることができる。
As the
図2に示すように、X方向における単電池10の両端面には、正極端子11および負極端子12が設けられている。図2は、図1に示す電池モジュール1をY方向から見たときの側面図である。単電池10は、電池ケース13と、電池ケース13の内部に配置された発電要素14とを有する。電池ケース13の一部は、正極端子11および負極端子12を構成している。
As shown in FIG. 2, a
本実施例において、正極端子11は、凸面で構成されており、負極端子12は、平坦面で構成されているが、これに限るものではない。具体的には、正極端子11および負極端子12を、凸面で構成することができる。
In the present embodiment, the
発電要素14は、正極板と、負極板と、正極板および負極板の間に配置されたセパレータとを有する。正極板は、集電板と、集電板の表面に形成された正極活物質層とを有する。正極活物質層は、例えば、正極に対応する活物質と、導電剤と、バインダーとを含んでいる。発電要素14の正極板は、単電池10の正極端子11と電気的に接続されている。
The
負極板は、集電板と、集電板の表面に形成された負極活物質層とを有する。負極活物質層は、例えば、負極に対応する活物質と、導電剤と、バインダーとを含んでいる。発電要素14の負極板は、単電池10の負極端子12と電気的に接続されている。ここで、セパレータ、正極活物質層および負極活物質層には、電解液がしみこんでいる。
The negative electrode plate has a current collector plate and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector plate. The negative electrode active material layer includes, for example, an active material corresponding to the negative electrode, a conductive agent, and a binder. The negative electrode plate of the
ホルダ20は、複数の単電池10を保持する。ホルダ20は、X方向に延びる単電池10であれば、この単電池10を保持することができる。
The
本実施例では、正極端子11(又は負極端子12)が、ホルダ20に対して同一の側に位置するように、複数の単電池10が配置されている。複数の単電池10における複数の正極端子11には、1つのバスバーが接触し、複数の単電池10における複数の負極端子12には、1つのバスバーが接触する。これにより、複数の単電池10は、電気的に並列に接続されることになる。
In the present embodiment, the plurality of
なお、本実施例では、複数の単電池10を電気的に並列に接続しているが、複数の単電池10を電気的に直列に接続することもできる。2つの単電池10を電気的に直列に接続するときには、一方の単電池10の正極端子11と、他方の単電池10の負極端子12とを、ホルダ20に対して同一の側に配置することが好ましい。
In the present embodiment, the plurality of
これにより、バスバーを用いて、2つの単電池10を電気的に直列に接続し易くなる。すなわち、ホルダ20に対して同一の側に位置する正極端子11および負極端子12に対して、バスバーを接続するだけでよい。複数の単電池10を電気的に直列に接続するときには、単電池10の数に対応した数のバスバーを用意しておく必要がある。複数のバスバーを、樹脂などの絶縁材料で形成されたホルダによって保持すれば、複数のバスバーを取り扱い易くなる。
Thereby, it becomes easy to connect two
ホルダ20は、一対の剛性プレート(第1プレートに相当する)21,22と、弾性プレート(第2プレートに相当する)23とを有する。剛性プレート21,22は、単電池10を保持する機能を有するとともに、弾性プレート23を変形させる機能を有する。剛性プレート21,22は、Y−Z平面内に配置される。剛性プレート21,22は、弾性プレート23よりも剛性が高く、例えば、アルミニウムといった金属で形成することができる。
The
剛性プレート21,22を金属で形成すれば、単電池10で発生した熱を大気中に放出しやすくなる。単電池10(発電要素14)は、充放電などによって発熱するが、剛性プレート21,22を金属で形成することにより、単電池10で発生した熱を剛性プレート21,22に逃がしやすくなる。そして、剛性プレート21,22から大気中に熱を放出しやすくなる。これにより、単電池10の温度上昇を抑制することができる。
If the
剛性プレート21,22の放熱性を向上させるために、剛性プレート21,22にフィンを設けることができる。フィンは、剛性プレート21,22の互いに向かい合う面とは異なる面に設けることができる。剛性プレート21,22にフィンを設けることにより、剛性プレート21,22の剛性を向上させることもできる。
In order to improve the heat dissipation of the
剛性プレート21,22は、単電池10を貫通させる開口部21a,22aを有する。開口部21aは、単電池10の数だけ設けられており、単電池10の外周面に沿った形状に形成されている。本実施例では、単電池10の外周面が円形に形成されているため、開口部21aも円形に形成されている。開口部21aの径は、単電池10の径と略等しくなっている。同様に、開口部22aは、単電池10の数だけ設けられており、単電池10の外周面に沿った形状(円形)に形成されている。そして、開口部22aの径は、単電池10の径と略等しくなっている。
The
開口部21a,22aの径が単電池10の径よりも小さいと、単電池10を開口部21a,22aに挿入できなくなってしまう。また、開口部21a,22aの径が単電池10の径に対して大きすぎると、開口部21a,22aを用いて単電池10を保持し難くなってしまう。
If the diameters of the
単電池10を挿入する点と、単電池10を保持する点とを考慮して、開口部21a,22aの径を設定することができる。ここで、単電池10の製造誤差によって、単電池10の径にバラツキが発生することもあるため、単電池10の径のバラツキも考慮して、開口部21a,22aの径を設定することができる。
The diameters of the
本実施例では、開口部21a,22aの径を互いに等しくしているが、開口部21a,22aの径を異ならせることもできる。具体的には、開口部21a,22aのうち、一方の開口部の径を、単電池10の径と等しくしておき、他方の開口部の径を、単電池10の径や一方の開口部の径よりも大きくすることができる。
In the present embodiment, the diameters of the
剛性プレート21,22の外縁21b,22bをY−Z平面内で合わせると、複数の開口部21aと、複数の開口部22aとは、X方向において互いに重なる。このため、X方向で互いに重なった開口部21a,22aに対して、単電池10を挿入することができる。
When the
本実施例において、剛性プレート21,22は、同一の構造を有し、同一の材質で形成されているが、構造および材質の少なくとも一方を異ならせることもできる。
In this embodiment, the
構造を異ならせる場合としては、例えば、剛性プレート21,22の厚さ(X方向の長さ)を異ならせたり、外形を異ならせたりすることができる。外形を異ならせる場合としては、例えば、剛性プレート21にフィンを設け、剛性プレート22にフィンを設けないことができる。材質を異ならせる場合としては、例えば、互いに異なる金属材料を用いることができる。
For example, the
弾性プレート23は、弾性変形する材料で形成されている。弾性プレート23の材料としては、例えば、ゴムを用いることができる。弾性プレート23は、単電池10を貫通させる開口部23aを有しており、開口部23aは、単電池10の数だけ設けられている。
The
ここで、弾性プレート23は、剛性プレート21,22の間に配置され、弾性プレート21,22によって弾性プレート23を挟んだとき、弾性プレート23の開口部23aは、X方向において、剛性プレート21,22の開口部21a,22aと重なる。これにより、弾性プレート23の開口部23aと、剛性プレート21,22の開口部21a,22aに対して、単電池10を挿入することができる。
Here, the
開口部23aは、単電池10の外周に沿った形状(円形)に形成されており、開口部23aの径は、単電池10の径と略等しくなっている。ここで、後述するように、弾性プレート23を弾性変形させることにより、開口部23aの径を、単電池10の径よりも小さくすることができる。
The opening 23 a is formed in a shape (circular shape) along the outer periphery of the
弾性プレート23の外縁23bは、剛性プレート21,22の外縁21b,22bに沿って形成されている。すなわち、X方向から見たときに、弾性プレート23の外縁23bは、剛性プレート21,22の外縁21b,22bと重なる。
The
図3に示すように、弾性プレート23は、一対の剛性プレート21,22によってX方向で圧縮されることにより、弾性変形する。ここで、弾性プレート23と接触する剛性プレート21,22の面は、平坦な面で構成されている。また、剛性プレート21,22と接触する弾性プレート23の面も、平坦な面で構成されている。
As shown in FIG. 3, the
一対の剛性プレート21,22が弾性プレート23を挟むことにより、弾性プレート23が変形して、弾性プレート23の厚さ(X方向の長さ)が薄くなる。また、弾性プレート23の厚さが薄くなることに応じて、弾性プレート23の開口部23aは、開口部23aの内側に向かって変形しやすくなる。これにより、弾性プレート23の開口部23aを、単電池10の外周面に密接させることができ、単電池10を保持しやすくなる。
When the pair of
図4は、ホルダ20によって単電池10を保持する部分の拡大図(断面図)を示している。剛性プレート21は、図5に示すように、剛性プレート22の側に面する傾斜面21cを有する。ここで、図5は、図4に示す構成のうち、剛性プレート21,22だけを示している。傾斜面21cは、開口部21aの周方向に沿って形成されており、言い換えれば、単電池10の外周面に沿って形成されている。
FIG. 4 shows an enlarged view (cross-sectional view) of a portion where the
ここで、傾斜面21cの一端は、剛性プレート21の開口部21aとつながっており、傾斜面21cの他端は、剛性プレート21の側面21dとつながっている。側面21dは、弾性プレート23と接触する面であり、平坦な面で構成されている。ここで、側面21dに対する傾斜面21cの角度(鋭角)をθ1としている。
Here, one end of the
剛性プレート22についても、剛性プレート21と同様の構造を有する。すなわち、図5に示すように、剛性プレート22は、剛性プレート21の側に面する傾斜面22cを有しており、傾斜面22cは、開口部22aの周方向に沿って形成されている。
The
ここで、傾斜面22cの一端は、剛性プレート22の開口部22aとつながっており、傾斜面22cの他端は、剛性プレート22の側面22dとつながっている。側面22dは、弾性プレート23と接触する面であり、平坦な面で構成されている。ここで、側面22dに対する傾斜面22cの角度(鋭角)はθ1である。角度θ1は、0度よりも大きく、90度よりも小さい。
Here, one end of the inclined surface 22 c is connected to the
本実施例では、傾斜面21c,22cの角度を同一の角度θ1としているが、これに限るものではない。すなわち、傾斜面21cの角度と、傾斜面22cの角度とを互いに異ならせることもできる。
In the present embodiment, the angles of the
弾性プレート23は、図6に示すように、一対の傾斜面23cを有しており、弾性プレート23の厚さ(X方向の長さ)は、開口部23aに近づくにつれて厚くなっている。ここで、図6は、図4に示す構成のうち、弾性プレート23だけを示している。各傾斜面23cは、開口部23aの外周に沿って形成されており、開口部23aから各傾斜面23cまでの距離は一定である。一対の傾斜面23cのうち、一方の傾斜面23cは、剛性プレート21の傾斜面21cと接触し、他方の傾斜面23cは、剛性プレート22の傾斜面22cと接触する。
As shown in FIG. 6, the
また、弾性プレート23は、一対の側面23dを有しており、各側面23dは、平坦な面で構成されている。一対の側面23dのうち、一方の側面23dは、剛性プレート21の側面21dと接触し、他方の側面23dは、剛性プレート22の側面22dと接触する。X方向における一対の側面23dの間隔、すなわち、側面23dにおける弾性プレート23の厚さは、X方向における開口部23aの長さよりも短くなっている。
The
図6に示すように、側面23dに対する傾斜面23cの角度をθ2としている。角度θ2は、0度よりも大きく、90度よりも小さい。弾性プレート23は、一対の傾斜面23cを有しているが、これらの傾斜面23dの角度は、同一の角度θ2である。本実施例では、一対の傾斜面23cの角度を等しくしているが、互いに異ならせることもできる。
As shown in FIG. 6, the angle of the
本実施例において、角度θ1は、角度θ2よりも大きくなっている。これにより、一対の剛性プレート21,22を互いに近づけて、弾性プレート23を圧縮したとき、剛性プレート21の傾斜面21cが、傾斜面21cに対応する弾性プレート23の傾斜面23cを押し込むことになる。また、剛性プレート22の傾斜面22cが、傾斜面22cに対応する弾性プレート23の傾斜面23cを押し込むことになる。
In this embodiment, the angle θ1 is larger than the angle θ2. Accordingly, when the
剛性プレート21,22の傾斜面21c,22cが弾性プレート23の傾斜面23cを押し込むことにより、弾性プレート23の開口部23aを単電池10の外周面に向かって変位させることができ、開口部23aを単電池10の外周面に密接させることができる。また、開口部23aを単電池10の外周面に密接させることにより、開口部23aをX方向に広げることができる。これにより、開口部23aおよび単電池10の接触面積を広げることができ、単電池10を保持しやすくすることができる。
The
本実施例では、開口部23aの周方向に沿って、傾斜面23cが形成されているため、開口部23aの全体を単電池10の外周面に向かって変位させることができる。すなわち、開口部23aの周方向における位置に応じて、開口部23aの変形量にバラツキが発生することを抑制できる。言い換えれば、開口部23aによって単電池10の外周面を押し込む力が、単電池10の周方向においてばらつくことを抑制できる。
In the present embodiment, since the
これにより、開口部23aの中心に、言い換えれば、開口部21a,22aの中心に、単電池10を位置させやすくなる。すなわち、開口部21a,22aの内側において、単電池10が片寄ってしまうことを抑制できる。また、開口部21a,22aに対して単電池10を片寄らせることなく配置することができれば、単電池10の位置決めの精度を向上させることができ、バスバーを単電池10に取り付けやすくなる。
Thereby, it becomes easy to position the
開口部21a,22aの内側で単電池10が片寄ってしまうと、このような公差を吸収しながら、バスバーを単電池10に接続するために、バスバーを大型化しなければならない。本実施例では、単電池10の位置決め精度を向上させることができるため、バスバーを大型化させる必要もなく、バスバーの大型化に伴って、電池モジュール1が大型化することを抑制できる。
If the
また、本実施例では、上述したように、X方向における開口部23aの長さを、一対の側面23dの間隔よりも大きくしている。これにより、弾性プレート23(開口部23a)および単電池10の接触面積を確保しやすくなり、単電池10をX方向に沿って保持しやすくなる。言い換えれば、単電池10がY−Z平面に対して傾いた状態で保持されることを抑制できる。
In the present embodiment, as described above, the length of the
開口部21a,22aの内側で単電池10が片寄って配置されたり、Y−Z平面に対して単電池10が傾いたりするときには、隣り合って配置される2つの単電池10が互いに干渉してしまうおそれがある。ここで、Y−Z平面内において、隣り合って配置される2つの開口部21aの間隔や、隣り合って配置される2つの開口部22aの間隔を広げれば、隣り合って配置される2つの単電池10が互いに干渉してしまうことを抑制できる。
When the
しかし、隣り合って配置される2つの開口部21a(22a)の間隔を広げてしまうと、剛性プレート21,22が大型化してしまう。本実施例によれば、上述したように、開口部21a,22aの内側で単電池10が片寄ることを抑制できたり、Y−Z平面に対して単電池10が傾くことを抑制できたりする。これにより、隣り合って配置される2つの単電池10が干渉しにくくなり、隣り合って配置される2つの開口部21a(22a)の間隔を広げる必要もなくなる。したがって、剛性プレート21,22の大型化を抑制したり、剛性プレート21,22の大型化に伴う電池モジュール1の大型化を抑制したりすることができる。
However, if the interval between the two
一対の剛性プレート21,22は、弾性プレート23を変形させたままの状態において、互いに固定される。剛性プレート21,22は、互いに固定されていればよく、剛性プレート21,22を固定する構造は、適宜選択することができる。例えば、ボルトおよびナットを用いて、剛性プレート21,22を固定したり、剛性プレート21,22を溶接したりすることができる。
The pair of
本実施例において、剛性プレート21,22の外縁21b,22bは、電池モジュール1を収容するモジュールケースの内壁面に接触させることができる。一対の剛性プレート21,22が弾性プレート23を圧縮すると、弾性プレート23の弾性変形によって、弾性プレート23の外縁23bが、剛性プレート21,22の外縁21b,22bから突出してしまうおそれがある。
In the present embodiment, the
そこで、剛性プレート21,22の外縁21b,22bをモジュールケースの内壁面に接触させることにより、弾性プレート23の外縁23bが、剛性プレート21,22の外縁21b,22bから突出することを阻止できる。なお、電池モジュール1を覆うモジュールケースを用いなくても、少なくとも、剛性プレート21,22の外縁21b,22bだけを囲む部材(いわゆる枠部材)を用いれば、弾性プレート23の外縁23bが、剛性プレート21,22の外縁21b,22bから突出することを阻止できる。
Therefore, the
本実施例では、剛性プレート21,22に対して、単電池10の数だけ、開口部21a,22aを形成しているが、これに限るものではない。Y−Z平面内で隣り合う複数の開口部21a(又は開口部22a)は、一部において、つながっていてもよい。ここで、複数の開口部21a(又は開口部22a)をつなげる領域が広がると、開口部21a(又は開口部22a)によって単電池10を保持しにくくなることがある。この点を考慮して、複数の開口部21a(又は開口部22a)をつなげることもできる。
In the present embodiment, the
本実施例におけるホルダ20は、一対の剛性プレート21,22および弾性プレート23を有しているが、これに限るものではない。具体的には、3つ以上の剛性プレートを用いることもできる。この場合において、弾性プレートは、X方向で隣り合う2つの剛性プレートによって挟まれていればよい。
The
本実施例において、弾性プレート23の開口部23aは、円形に形成されているが、これに限るものではない。開口部23aは、単電池10の外周面と密接できればよい。例えば、開口部23aの外形を多角形とすることができる。この場合であっても、開口部23aの全体を開口部23aの内側に向かって変位させることにより、開口部21a,22aに対して単電池10を精度良く位置決めすることができる。
In the present embodiment, the
本発明の実施例2である電池モジュールについて説明する。本実施例において、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、同一の符号を用い、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。
A battery module that is
図7は、ホルダ20によって単電池10を保持する部分の拡大図(断面図)である。本実施例では、剛性プレート21,22がプレス加工によって成形されており、剛性プレート21,22の開口部21a,22aには、爪部21e,22eが形成されている。ここで、爪部21e,22eの一部が、開口部21a,22aを形成している。
FIG. 7 is an enlarged view (cross-sectional view) of a portion where the
ダイおよびパンチを用いたプレス加工を行うとき、ダイおよびパンチのクリアランスによって、プレス加工品には、バリが発生することがある。このバリは、爪部21e,22eに相当する。本実施例では、剛性プレート21,22のプレス加工によって生成された爪部21e,22eを用いて、弾性プレート23の開口部23aを変形させるようにしている。
When performing press processing using a die and a punch, burrs may occur in the pressed product due to the clearance between the die and the punch. This burr corresponds to the
図7に示すように、剛性プレート21の爪部21eは、弾性プレート23の側に向かって突出しており、弾性プレート23を押しつけている。また、剛性プレート22の爪部22eは、弾性プレート23の側に向かって突出しており、弾性プレート23を押しつけている。
As shown in FIG. 7, the
爪部21e,22eが弾性プレート23を押し込むことにより、弾性プレート23の開口部23aを、単電池10の外周面に向かって変形させることができる。これにより、開口部23aが単電池10の外周面に密接し、単電池10を保持することができる。ここで、爪部21e,22eは、開口部23aの周方向に沿って形成されているため、開口部23aの全体を単電池10の外周面に密接させることができる。
When the
開口部23aの全体を単電池10の外周面に密接させることにより、剛性プレート21,22の開口部21a,22aの内側において、単電池10が片寄ってしまうことを抑制できる。すなわち、開口部21a,22aの中心に対して、単電池10を位置させやすくすることができる。
By bringing the whole of the opening 23 a into close contact with the outer peripheral surface of the
実施例1でも説明したように、開口部21a,22aの内側における単電池10の片寄りを抑制することにより、Y−Z平面内において、隣り合う2つの開口部21a(又は22a)の間隔を広げる必要もなくなり、剛性プレート21,22の大型化を抑制することができる。剛性プレート21,22の大型化を抑制すれば、電池モジュール1の大型化も抑制することができる。
As described in the first embodiment, the gap between the two
ここで、爪部21eが弾性プレート23の側とは反対側に突出していると、爪部21eを用いて、弾性プレート23を変形させにくくなってしまう。また、開口部21aに単電池10を挿入するときに、爪部21eが単電池10の外周面に接触しやすくなり、爪部21eによって単電池10の外周面にキズを付けてしまうおそれもある。
Here, if the
例えば、単電池10の外周面に、絶縁性のフィルムを設けているときには、爪部21eによって、フィルムにキズがついてしまうおそれがある。本実施例では、爪部21eが弾性プレート23の側に突出しているため、爪部21eによって単電池10の外周面にキズを付けてしまうこともない。同様に、爪部22eは、弾性プレート23の側に突出しているため、爪部22eによって単電池10の外周面にキズを付けてしまうこともない。
For example, when an insulating film is provided on the outer peripheral surface of the
また、爪部21e,22eを弾性プレート23の側に突出させることにより、爪部21e,22eの曲面を用いて、単電池10を開口部21a,22aに進入させやすくすることができる。すなわち、単電池10を開口部21a又は開口部22aから挿入するときのガイド面として、爪部21e,22eを用いることができる。
Further, by projecting the
本発明の実施例3である電池モジュールについて説明する。本実施例において、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、同一の符号を用い、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。 A battery module that is Embodiment 3 of the present invention will be described. In the present embodiment, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.
図8は、弾性プレート23をX方向から見た図(正面図)であり、弾性プレート23に形成された複数の開口部23aの位置関係を示している。図8には、弾性プレート23における開口部23aの位置関係を示しているが、剛性プレート21,22における開口部21a,22aの位置関係についても、図8と同様である。
FIG. 8 is a view (front view) of the
位置P1に配置された開口部23aの周囲には、位置P2〜P7において、6つの開口部23aが設けられている。位置P1,P2に配置された開口部23aは、矢印D1の方向において隣り合っており、位置P1,P3に配置された開口部23aは、矢印D2の方向において隣り合っている。また、位置P1,P4に配置された開口部23aは、矢印D3の方向において隣り合っている。
Around the
位置P1,P5に配置された開口部23aは、矢印D4の方向において隣り合っており、位置P1,P6に配置された開口部23aは、矢印D5の方向において隣り合っている。ここで、矢印D4の方向は、矢印D1の方向と同一であり、矢印D5の方向は、矢印D2の方向と同一である。
The
また、位置P1,P7に配置された開口部23aは、矢印D6の方向において隣り合っている。ここで、矢印D6の方向は、矢印D3の方向と同一である。
Moreover, the
本実施例では、図8に示す開口部23aの位置関係を考慮して、弾性プレート23の開口部23aの形状を決めている。具体的には、開口部23aは、図9に示す形状に形成されている。図9では、位置P1に配置された開口部23aの形状を示している。図9に示すように、開口部23aには、開口部23aの内側に突出する突出部23a1〜23a6が形成されている。
In the present embodiment, the shape of the
突出部23a1は、矢印D1の方向に対応した位置に設けられており、矢印D1の方向に突出している。突出部23a2は、矢印D2の方向に対応した位置に設けられており、矢印D2の方向に突出している。突出部23a3は、矢印D3の方向に対応した位置に設けられており、矢印D3の方向に突出している。 The protrusion 23a1 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D1, and protrudes in the direction of the arrow D1. The protruding portion 23a2 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D2, and protrudes in the direction of the arrow D2. The protrusion 23a3 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D3, and protrudes in the direction of the arrow D3.
突出部23a4は、矢印D4の方向に対応した位置に設けられており、矢印D4の方向に突出している。突出部23a5は、矢印D5の方向に対応した位置に設けられており、矢印D5の方向に突出している。突出部23a6は、矢印D6の方向に対応した位置に設けられており、矢印D6の方向に突出している。 The protrusion 23a4 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D4 and protrudes in the direction of the arrow D4. The protrusion 23a5 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D5 and protrudes in the direction of the arrow D5. The protrusion 23a6 is provided at a position corresponding to the direction of the arrow D6 and protrudes in the direction of the arrow D6.
弾性プレート23が剛性プレート21,22によって圧縮されるとき、弾性プレート23の変形量は、Y−Z平面内に占める弾性プレート23の面積に応じて変化する。すなわち、圧縮される弾性プレート23の面積が大きくなるほど、弾性プレート23の変形量が大きくなる。
When the
例えば、図8において、位置P1,P2の開口部23aの間に位置する領域では、弾性プレート23を圧縮しても変形しにくい。特に、位置P1,P2における開口部23aの間隔が最も短い領域では、最も変形しにくくなる。
For example, in FIG. 8, in the region located between the
一方、位置P1の開口部23aに対して、位置P2の開口部23aから外れた方向(例えば、図8に示すZ方向)には、開口部23aが設けられていない。このため、このような領域は、位置P1,P2の開口部23aの間に位置する領域よりも大きくなり、弾性プレート23を圧縮したときに変形しやすくなる。このように弾性プレート23には、複数の開口部23aの配置に応じて、変形しにくい領域と、変形しやすい領域とが含まれている。
On the other hand, the
そこで、本実施例では、弾性プレート23の変形しにくい領域を考慮して、開口部23aに突出部23a1〜23a6を設けている。変形しにくい領域については、突出部23a1〜23a6を予め設けておくことにより、突出部23a1〜23a6の分だけ、弾性プレート23を変形しやすくすることができる。
Therefore, in the present embodiment, the protrusions 23a1 to 23a6 are provided in the
ここで、開口部23aは、円形に形成されているため、隣り合って配置される2つの開口部23aの間隔には、様々な距離が含まれる。すなわち、2つの開口部23aの中心を結ぶ線上において、2つの開口部23aの間隔が最も狭くなり、開口部23aの接線上において、2つの開口部23aの間隔が最も広くなる。
Here, since the
本実施例では、上述した2つの開口部23aの間隔も考慮して、突出部23a1〜23a6の形状を設定している。すなわち、2つの開口部23aの間隔が最も狭くなる位置については、各突出部23a1〜23a6の突出量を最も大きくしている。そして、2つの開口部23aの間隔が広くなるほど、各突出部23a1〜23a6の突出量を小さくしている。
In the present embodiment, the shapes of the protrusions 23a1 to 23a6 are set in consideration of the distance between the two
図9では、位置P1に配置される開口部23aの形状を示しているが、各位置P2〜P6に配置される開口部23aについても、上述した点を考慮して突出部を設けることができる。すなわち、各開口部23aの形状は、この開口部23の周囲に配置される開口部23aとの位置関係を考慮して決めることができる。
In FIG. 9, the shape of the
これにより、開口部23aの全体を単電池10の外周面に接触させやすくなり、剛性プレート21,22における開口部21a,22aの中心に対して、単電池10を位置させやすくなる。このように単電池10を精度良く位置決めすることにより、実施例1でも説明したように、剛性プレート21,22の大型化や、電池モジュール1の大型化を抑制することができる。
As a result, the
本発明の実施例4である電池モジュールについて説明する。本実施例において、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、同一の符号を用い、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。 A battery module that is Embodiment 4 of the present invention will be described. In the present embodiment, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.
図10は、弾性プレート23の一部をX方向から見たときの図(正面図)である。図10に示すように、弾性プレート23には、開口部23aだけでなく、複数の開口部23eも形成されている。複数の開口部23eは、開口部23aの周方向に沿って設けられており、各開口部23eおよび開口部23aの最短距離は、互いに等しくなっている。
FIG. 10 is a view (front view) when a part of the
ここで、複数の開口部23eは、開口部23aの周方向に沿って配置されていればよく、開口部23eの数は、適宜設定することができる。また、開口部23eの径も適宜設定することができるが、弾性プレート23の変形量を確保するうえでは、開口部23eの径を、開口部23aの径よりも小さくすることが好ましい。
Here, the plurality of
実施例3でも説明したように、開口部23eの径が大きくなるほど、開口部23aおよび開口部23eの間に位置する領域を変形させにくくなってしまうおそれがある。そこで、開口部23aの周囲に位置する領域を変形させやすくするために、開口部23eの径を、開口部23aの径よりも小さくすることが好ましい。
As described in the third embodiment, as the diameter of the
図10では、1つの開口部23aに対する開口部23eの位置関係を示しているが、弾性プレート23に複数の開口部23aが形成されているときには、各開口部23aに対して、図10に示すように、開口部23eを配置することができる。ここで、隣り合って配置される2つの開口部23aについては、開口部23eを共用することができる。例えば、隣り合って配置される2つの開口部23aの間には、1つの開口部23eを設けるだけでもよい。
FIG. 10 shows the positional relationship of the
図11は、図10に示すZ1−Z1断面図である。図11では、弾性プレート23だけでなく、剛性プレート21,22や単電池10も示している。
11 is a Z1-Z1 cross-sectional view shown in FIG. In FIG. 11, not only the
図11に示すように、開口部23eは、テーパ面で構成されており、開口部23eの径は、剛性プレート21の側から剛性プレート22の側に向かって連続的に減少している。剛性プレート21には、ピン21fが設けられており、ピン21fは、剛性プレート22の側に向かって突出している。
As shown in FIG. 11, the
ピン21fは、開口部23eの数だけ設けられているとともに、開口部23eに対応した位置に設けられている。ここで、複数のピン21fは、開口部21aの周方向に沿って配置されている。これにより、図11に示すように、ピン21fは、弾性プレート23の開口部23eに挿入される。ピン21fの外周面は、テーパ面で構成されており、開口部23eに沿った形状に形成されている。
The
ピン21fを開口部23eに挿入しながら、剛性プレート21,22によって弾性プレート23を圧縮することにより、弾性プレート23を変形させることができる。ここで、ピン21fが開口部23eに挿入されることにより、開口部23aを、開口部23aの内側、言い換えれば、単電池10の外周面に向かって変形させることができる。
The
ここで、ピン21fにおけるテーパ面の角度を、開口部23eにおけるテーパ面の角度よりも大きくすることができる。ここで、テーパ面の角度とは、剛性プレート21および弾性プレート23が接触する平面(Y−Z平面)に対する角度である。このようにテーパ面の角度を設定することにより、ピン21fによって開口部23eを押しつけやすくなり、開口部23aを変形させやすくすることができる。
Here, the angle of the tapered surface of the
複数の開口部23eが、開口部23aの外周に沿って配置されているため、開口部23aの全体を変形させることができる。ここで、複数の開口部23eは、開口部23aの径方向に関して、開口部23aからの距離が互いに等しい位置に設けられているため、開口部23aの全体を単電池10の外周面に接触させることができる。
Since the plurality of
これにより、開口部23aの中心に対して単電池10を位置させやすくなり、剛性プレート21,22の開口部21a,22aの内側において、単電池10が片寄ってしまうことを抑制できる。そして、実施例1でも説明したように、Y−Z平面内において、隣り合って配置される2つの開口部21a(22a)の間隔を広げる必要もなくなり、剛性プレート21,22の大型化や、電池モジュール1の大型化を抑制することができる。
Thereby, it becomes easy to position the
また、ピン21fを開口部23eに挿入することにより、弾性プレート23に対する剛性プレート21の位置決めを容易に行うことができる。ピン21fおよび開口部23eを用いて、弾性プレート23および剛性プレート21の位置決めを行うことにより、弾性プレート23の開口部23aと、剛性プレート21の開口部21aとを、X方向で容易に重ねることができる。これにより、開口部21a,23aに対して、単電池10を容易に挿入することができる。
Moreover, the
実施例1〜4のそれぞれで説明した構成は、独立して用いることもできるし、実施例1〜4で説明した構成を任意に組み合わせることもできる。 The structure demonstrated in each of Examples 1-4 can also be used independently, and the structure demonstrated in Examples 1-4 can also be combined arbitrarily.
1:電池モジュール(蓄電装置)、10:単電池(蓄電素子)、11:正極端子、
12:負極端子、13:電池ケース、14:発電要素、20:ホルダ、
21,22:剛性プレート(第1プレート)、21a,22a:開口部、
21b,22b:外縁、21c,22c:傾斜面、21d,22d:側面、
21e,22e:爪部、21f:ピン、23:弾性プレート(第2プレート)、
23a:開口部、23b:外縁、23c:傾斜面、23d:側面、23e:開口部
1: battery module (power storage device), 10: single battery (power storage element), 11: positive electrode terminal,
12: negative terminal, 13: battery case, 14: power generation element, 20: holder,
21, 22: Rigid plate (first plate), 21a, 22a: opening,
21b, 22b: outer edge, 21c, 22c: inclined surface, 21d, 22d: side surface,
21e, 22e: claw part, 21f: pin, 23: elastic plate (second plate),
23a: opening, 23b: outer edge, 23c: inclined surface, 23d: side surface, 23e: opening
Claims (2)
前記複数の蓄電素子が前記所定方向と直交する面内で並べられた状態において、前記複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有し、
前記ホルダは、
前記所定方向と直交する面内に配置され、前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第1プレートと、
前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、前記一対の第1プレートによって挟まれることにより弾性変形する第2プレートと、を有し、
前記所定方向における前記第2プレートの厚さは、前記第2プレートの前記開口部に向かうにつれて増加することを特徴とする蓄電装置。 A plurality of power storage elements each extending in a predetermined direction;
A holder for holding each of the plurality of power storage elements in a state where the plurality of power storage elements are arranged in a plane orthogonal to the predetermined direction;
The holder is
A pair of first plates disposed in a plane orthogonal to the predetermined direction and having an opening through which each of the power storage elements penetrates;
A second plate that has an opening for penetrating each power storage element and elastically deforms by being sandwiched between the pair of first plates;
The thickness of the said 2nd plate in the said predetermined direction increases as it goes to the said opening part of the said 2nd plate, The electrical storage apparatus characterized by the above-mentioned.
前記複数の蓄電素子が前記所定方向と直交する面内で並べられた状態において、前記複数の蓄電素子をそれぞれ保持するホルダと、を有する蓄電装置の製造方法であって、
前記ホルダは、
前記所定方向と直交する面内に配置され、前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有する一対の第1プレートと、
前記各蓄電素子を貫通させる開口部を有し、前記一対の第1プレートによって挟まれることにより変形する第2プレートと、を有し、
前記第1プレートのプレス加工によって、前記第1プレートの前記開口部に爪部を生成し、前記爪部を前記第2プレートの側に突出させることを特徴とする蓄電装置の製造方法。 A plurality of power storage elements each extending in a predetermined direction;
Wherein the plurality of states the electric storage device is arranged in a plane perpendicular to the predetermined direction, a manufacturing method of a power storage device that have a, a holder for holding the plurality of power storage devices, respectively,
The holder is
A pair of first plates disposed in a plane orthogonal to the predetermined direction and having an opening through which each of the power storage elements penetrates;
A second plate that has an opening that penetrates each power storage element, and that is deformed by being sandwiched between the pair of first plates;
By pressing the previous SL first plate, the manufacturing method of the power storage device to generate the claw portion to the opening of the first plate, characterized in that makes projecting the pawl portion on the side of the second plate.
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