JP6191201B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電素子が外装体に収納されることによりなる蓄電装置に関する。

従来、複数の単電池が外装体に収納されてなる蓄電装置がある。このような蓄電装置は、複数の単電池が水平方向に並べられた状態で、外装体に収納される。外装体は、上部に複数の単電池を挿入するための開口部を有しており、複数の単電池を収納する空間を形成する外装体本体と、外装体本体の開口部を上から塞ぐ蓋体とを有する。蓋体は、複数の単電池のそれぞれの上部を外装体本体に向けて押圧しながら、外装体本体の開口部を上から塞ぎ、外装体本体に固定される。このため、蓋体は、複数の単電池を外装体本体に固定する機能を有している。つまり、複数の単電池は、蓋体と外装体本体とにより上下方向に挟み込まれることにより、固定される。

特許第４６３８５２８号公報

しかしながら、複数の単電池の上下方向の寸法にばらつきがある場合には、蓋体と外装体本体とで上下方向に押さえ込んでも、外装体に固定されない単電池が生じる可能性がある。これを解決するために、例えば特許文献１の技術では、外装体本体の底部上面と、複数の単電池の底面との間の隙間を埋めるための充填材を設けることにより、複数の単電池の上下方向の寸法にばらつきが生じていても、複数の単電池を外装体に固定している。

しかし、特許文献１の技術においても、複数の単電池の上下方向の寸法のばらつきを十分には吸収しきれないという課題がある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、蓄電素子を所定の方向から固定する構造の蓄電装置において、所定の方向側に向いている蓄電素子の面のうちのいずれの位置においても均等な力で蓄電素子を固定できる蓄電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、蓄電素子と、前記蓄電素子の第一方向の一方側に底面を少なくとも有し、前記蓄電素子を収納する外装体と、前記蓄電素子の前記第一方向の他方側に設けられ、前記蓄電素子を前記外装体に対して固定する固定部材と、前記蓄電素子と前記固定部材との間に設けられ、前記蓄電素子と前記固定部材との間を埋める充填材と、を備える。

これによれば、固定部材と蓄電素子との間の隙間に、充填材を入れる構成である。このため、蓄電素子の容器第一方向に交差する方向における異なる位置において第一方向の幅にばらつきがあっても、固定部材と蓄電素子との間の隙間を、当該異なる位置であっても第一方向の幅が均等になるように埋めることができる。

また、前記蓄電素子は、複数設けられ、前記外装体は、前記複数の蓄電素子を収納し、前記固定部材は、前記複数の蓄電素子を前記外装体に対して固定し、前記充填材は、前記複数の蓄電素子のそれぞれと、前記固定部材との間に設けられてもよい。

これによれば、蓄電素子は複数である。複数の蓄電素子においても、各蓄電素子同士において第一方向の幅にばらつきが生じている可能性がある。このような場合であっても、充填材を複数の蓄電素子のそれぞれの第一方向の一方側である、複数の蓄電素子のそれぞれと、固定部材との間に設けることにより、各蓄電素子間の第一方向の幅のばらつきを解消した上で、複数の蓄電素子を固定部材により固定することができる。つまり、複数の蓄電素子のそれぞれに対して均等に力が加わるように複数の蓄電素子を固定することができる。

また、前記蓄電素子は、前記蓄電素子の前記第一方向の一方の側に設けられる蓋部と開口部を有し、前記蓋部と接合されることにより前記蓋部と共に容器を構成する容器本体と、を有し、前記蓋部の外周縁と前記容器本体の前記開口部の内周縁とが溶接されることにより接合されてもよい。

このように、第一方向の一方の側からの溶接が行われることにより製造される蓄電素子は、溶接箇所に溶接痕が残るため溶接箇所の形状を一定にすることが難しい。このため、蓄電素子を製造したときに蓄電素子の容器の第一方向の幅を一定にすることが困難である。つまり、第一方向の両側から蓄電素子を挟んで固定する蓄電装置において、第一方向の一方の側から溶接されるような蓄電素子であっても、均等な力で蓄電素子を固定することができる。

より具体的には、前記蓋部は、板状の板部と、前記板部の外周縁から前記板部と交差する方向に向かって延びる壁部とを有し、前記容器本体は、板状の底面部と、前記底面部の外周縁から前記底面部と交差する方向に向かって延びる側面部とを有し、前記蓋部の前記壁部の外面は、前記容器本体の前記側面部の内面に接触しており、前記蓋部および前記容器本体は、前記壁部と、前記側面部に形成される前記開口部とが溶接されることにより接合されてもよい。

これによれば、蓄電素子の第一方向の一方側における表面積が広くなるため、充填材を設置できる面積が広くなる。つまり、例えば、充填材として接着剤を採用する場合に、固定部材と蓄電素子との間で接着される部分を多くすることができるため、固定部材と蓄電素子とを強固に固定することができる。

また、前記固定部材は、さらに、前記蓄電素子の前記蓋部の前記壁部と、前記壁部に接触している前記容器本体の前記側面部の一部とからなる凸部にそれぞれが嵌合するための溝部を有し、前記充填材は、前記固定部材の前記溝部と前記蓄電素子の前記凸部との間に設けられてもよい。

これによれば、溝部に凸部が入り込むため、より強固に固定することができ、また、溝部に凸部が入り込むため、蓄電素子を、固定部材により第一方向の規制だけでなく、第一方向に交差する方向についても規制することができる。さらに、充填材が例えば接着剤の場合には、固定部材と蓄電素子とが接着される表面積を増やすことができるため、より強固に蓄電素子を固定することができる。

また、前記充填材は、前記蓋部および前記容器本体が溶接される箇所に配置されてもよい。

これによれば、蓄電素子の第一方向の一方の側から溶接された箇所に充填材が配置されるため、第一方向の幅にばらつきが生じやすい蓄電素子の容器の位置において第一方向の幅のばらつきをより効果的に低減することができる。

また、前記蓄電素子は、さらに、前記蓋部から前記第一方向の一方の側に端子を有し、前記固定部材は、前記充填材を介して前記蓄電素子の前記蓋部の前記端子を除く部分において、前記蓄電素子を前記外装体に対して固定してもよい。

これによれば、端子の強度が弱いことが多いため、強度が弱い箇所を避けた位置で蓄電素子を固定することができる。特に端子が、かしめられることにより構成される場合には、強度が弱いため、端子部分を除く位置において蓄電素子を固定する構成は、より強固に蓄電素子を固定する上で効果的である。

また、前記蓋部は、多角形状であり、前記充填材は、前記蓄電素子について、少なくとも前記蓋部の角に設けられてもよい。

これによれば、充填材は少なくとも蓋部の角に設けられるため、固定部材により固定されるために押圧される蓄電素子の箇所を蓄電素子の剛性が大きい部分とすることができる。これにより、固定部材は、蓄電素子を外装体に十分に安定的に固定することができる。

また、前記充填材は、前記蓄電素子について、前記固定部材と前記蓄電素子との間の複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられてもよい。

これによれば、充填材が複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられるため、充填材が固定部材により蓄電素子に向かって押さえつけられたときに、押さえつけられた充填材が逃げるための空間を設けることができる。これにより、蓄電素子それぞれの間で、容器の第一方向の幅の寸法にばらつきがあったとしても、よりばらつきを充填材によって吸収させやすくすることができる。

また、前記充填材は、接着剤であってもよい。

これによれば、充填材は接着剤であるため、充填材を介して固定部材を蓄電素子に向けて押さえ込むことで、固定部材と蓄電素子とを接着により固定することができる。これにより、蓄電素子は、固定部材により外装体に押さえつけられて固定されると共に、接着剤の接着により固定部材に固定されるため、より強固に固定することができる。

本発明に係る蓄電装置によれば、蓄電素子に対して均等に力が加わるように蓄電素子を固定することができる。

本発明の実施の形態に係る蓄電装置の斜視図である。 蓄電装置の分解斜視図である。 一つの蓄電素子を外装体本体に固定するための構成を示す分解斜視図である。 複数の蓄電素子をセルフレームで外装体本体に固定した状態を示す斜視図である。 図４の複数の蓄電素子をセルフレームで外装体本体に固定した組立体のＶ−Ｖ断面図である。 図５のＡ１の領域（セルフレームと蓄電素子とが接触する部分）の拡大図である。 蓄電素子の外観を示す斜視図である。 蓄電素子の容器を、蓋部と容器本体とに分解した分解斜視図である。 図５の断面図の一部を拡大し、セルフレームを外装体本体から上方に分離させた場合を示す断面図である。 蓄電素子を上面視した場合の接着剤が設けられる位置を示す平面図である。 変形例（１）に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 変形例（１）に係る複数の蓄電素子の上部を外装体に固定するセルフレームの構成を説明するための図である。 変形例（２）に係る蓄電素子を上面視した場合の接着剤が設けられる位置を示す平面図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、蓄電装置に関して以下の問題が生じることを見出した。

具体的には、特許文献１の技術では、外装体本体の底面に充填材を配置した後に、単電池を載置する構成である。このため、単電池を載置するときに、底面に配置した充填材が移動しやすい。これにより、底面の単電池が載置される位置に、充填材を均一にすることが難しく、単電池を外装体本体に載置したときにおいて複数の単電池の上下方向の寸法にばらつきが生じる可能性が高くなる。また、単電池が載置されたときの高さ（つまり、底面からの距離）が均一になる用に調整する必要があるため、底面に充填材を配置する構成であると、当該高さを調整するときに単電池を取り出して充填材の量を調整する必要があり、調整が容易ではない。

また、これらの課題は、複数の単電池の高さのばらつきに限らずに、単数の単電池の位置における高さのばらつきに対しても同様に言える。つまり、底面に充填材を配置する場合には、単電池が上記の理由から傾いて載置される恐れがあり、単電池が載置されたときに高さにばらつきが生じやすい。また、溶接の影響などによりその位置によって高さにばらつきが生じているものがあり、底面に充填材を配置するだけでは高さのばらつきを解消できずに、単電池の高さが高い部分のみを固定することになるため、単電池単体を十分に固定することができないという課題が生じる。

このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子に対して均等に力が加わるように蓄電素子を固定するために、以下で説明する構成とした。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体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および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電装置の斜視図である。図２は、蓄電装置の分解斜視図である。

これらの図に示すように、蓄電装置１００は、外装体２００と、セルフレーム３００と、複数（本実施の形態では４つ）の蓄電素子４００とを備える。

外装体２００は、セルフレーム３００と複数の蓄電素子４００とを収納する箱状の部材である。つまり、外装体２００は、底面２０１（図５を参照）を少なくとも有し、複数の蓄電素子４００を収納する。外装体２００は、複数の蓄電素子４００を所定の位置に配置し、各蓄電素子４００を衝撃などから保護し、各蓄電素子４００が不本意に金属部材などに接触することを回避する外装体本体２２０と、蓋体２１０とを有する。外装体２００は、絶縁性の材料、例えば樹脂などにより構成されている。また、外装体２００は、外部正極端子１１０および外部負極端子１２０を有する。外部正極端子１１０および外部負極端子１２０は、外部の負荷へ蓄電装置１００に蓄えられた電力を供給するために外部負荷に接続される端子、または、外部の電力源から供給される電力を蓄電装置１００に蓄えるために外部電源に接続される端子である。

蓋体２１０は、トップカバー２１１と、蓋本体２１３とにより構成される。蓋体２１０には、トップカバー２１１と、蓋本体２１３との間に空間が形成されており、当該空間の内部に制御回路２１２が収納される。

外装体本体２２０は、複数の蓄電素子４００をそれぞれ収納するための複数の仕切板２２１を有する。つまり、複数の蓄電素子４００は、外装体本体２２０の複数の仕切板２２１により区切られた複数の空間Ｓ１に、個別に収納される。

セルフレーム３００は、複数の蓄電素子４００の上方に設けられ、複数の蓄電素子４００を上方から外装体２００に固定する固定部材である。セルフレーム３００はまた、複数の蓄電素子４００の上部を一括りに束ねる。セルフレーム３００は、絶縁性の材料、例えば樹脂などにより構成されている。

蓄電素子４００は、充電することができ、また、放電することができる素子であり、容器４１０と、正極端子４２０と、負極端子４３０とを有する。正極端子４２０および負極端子４３０は、容器４１０の上方に突出している。複数の蓄電素子４００は、Ｘ軸方向に一列に並べられる。複数の蓄電素子４００のそれぞれは、異極端子同士が金属製の板状部材であるバスバー３５０により接続される。つまり、複数の蓄電素子４００は、バスバー３５０により直列接続される。バスバー３５０により直列接続された複数の蓄電素子４００は、正極側が外部正極端子１１０に接続され、負極側が外部負極端子１２０に接続される。

図３は、一つの蓄電素子を外装体本体に固定するための構成を示す分解斜視図である。図４は、複数の蓄電素子をセルフレームで外装体本体に固定した状態を示す斜視図である。図５は、図４の複数の蓄電素子をセルフレームで外装体本体に固定した組立体のＶ−Ｖ断面図である。なお、図３では、一つの蓄電素子のみを図示し、また、蓋体２１０を省略して図示している。

図３〜５に示すように、セルフレーム３００は、外装体本体２２０の所定の位置に収納した蓄電素子４００を、上方から外装体本体２２０とともに挟み込む。外装体本体２２０は、複数の仕切板２２１のＹ軸方向の両端である、外装体本体２２０の側面部と仕切板２２１とが交差する位置にボス部２２２を複数有する。複数のボス部２２２の上部には、インサートナット２２４を挿入するための孔部２２３が形成されており、当該孔部２２３に後述するボルト３１０と螺合するインサートナット２２４が設けられる。セルフレーム３００は、後述する接着剤５００を介して複数の蓄電素子４００のそれぞれを複数の蓄電素子４００の並び方向（Ｘ軸方向）に交差する（本実施の形態では直交する）第一方向（Ｚ軸方向：上下方向）の両側から外装体２００の底面２０１とともに挟み込んだ状態で、複数本（本実施の形態では１０本）のボルト３１０と、外装体本体２２０に設けられるインサートナット２２４とで接合されることにより、複数の蓄電素子４００を外装体本体２２０に固定する。なお、セルフレーム３００には、複数本のボルト３１０のそれぞれに貫通される複数の貫通孔３０１が形成されている。つまり、複数本のボルト３１０は、セルフレーム３００に形成された複数の貫通孔３０１を貫通して、外装体本体２２０に設けられたインサートナット２２４と螺合することにより、セルフレーム３００および外装体本体２２０を接合する。複数本のボルト３１０とインサートナット２２４とは、セルフレーム３００および外装体本体２２０を接合するための接合部である。なお、セルフレーム３００と外装体本体２２０との接合には、ボルト３１０とインサートナット２２４との組み合わせによる接合部が採用されているが、接合部はこれに限らない。例えば、リベットを利用して接合してもよいし、セルフレームと外装体本体とが密着する部分を設けて接着剤で接合するようにしてもよいし、セルフレームおよび外装体本体の一方に凹部、他方に凹部と嵌合する凸部を設けて凹部および凸部の嵌合（圧入による嵌合）により接合するようにしてもよいし、セルフレームと外装体本体との接合部としてスナップフィットを利用して接合するようにしてもよい。

また、セルフレーム３００は、図５に示すように、外装体本体２２０の仕切板２２１に対向する位置に、複数の蓄電素子４００の上部において、Ｘ軸方向の移動を規制するための規制部３２０を有する。また、規制部３２０は、仕切板２２１の上端部と嵌合するように形成された溝部３２１を有する。つまり、セルフレーム３００および外装体本体２２０は、複数の蓄電素子４００のそれぞれが互いに接触して短絡しないように、複数の蓄電素子４００を仕切板２２１および規制部３２０により絶縁している。

図６は、図５のＡ１の領域（セルフレームと蓄電素子とが接触する部分）の拡大図である。

図６に示すように、蓄電素子４００とセルフレーム３００との間には、充填材としての接着剤５００が設けられる。なお、接着剤５００は、図６に示す蓄電素子以外の複数の蓄電素子のそれぞれと、セルフレーム３００との間に設けられ、複数の蓄電素子４００のそれぞれとセルフレーム３００との間を埋める。接着剤５００は、硬化前から硬化後の収縮率が小さく、硬化した後でも空間を埋める充填効果を有するものであることが好ましい。

図７は、蓄電素子の外観を示す斜視図である。図８は、蓄電素子の容器を、蓋部と容器本体とに分解した分解斜視図である。なお、図８では、蓄電素子の内部の集電体、電極体などの構成要素は省略して図示している。

図７および図８に示すように、複数の蓄電素子４００のそれぞれは、金属製の容器４１０を有する。容器４１０は、蓄電素子４００の上部に設けられる蓋部４１１と、開口部４１２ａを有する容器本体４１２とを有する。容器４１０は、略直方体である。つまり、蓋部４１１および容器本体４１２は、接合されることにより容器４１０を構成している。蓋部４１１は、その外周縁と容器本体４１２の開口部４１２ａの内周縁とが溶接されることにより接合される。

蓋部４１１は、板状の板部４１１ａと、板部４１１ａの外周縁から板部４１１ａと交差する方向（Ｚ軸方向）に向かって延びる壁部４１１ｂとを有する。つまり、蓋部４１１は、板部４１１ａの外周を囲うように形成される壁部４１１ｂを有する。蓋部４１１の板部４１１ａは、長方形状である。つまり、蓋部４１１は、上面視において長方形状である。また、蓋部４１１は、一枚の金属板に対してプレス加工を施すことにより形成される部材である。

容器本体４１２は、図５などに示すように、板状の底面部４１２ｃと、底面部４１２ｃの外周縁から底面部４１２ｃと交差する方向（Ｚ軸方向）に向かって延びる側面部４１２ｂとを有する。容器本体４１２の開口部４１２ａは、底面部４１２ｃとは反対側の側面部４１２ｂの端部に形成されている。また、蓋部４１１の壁部４１１ｂの外面Ｆ１（図８の網掛けのハッチング部分）は、容器本体４１２の側面部４１２ｂの内面Ｆ２（図８の斜線のハッチング部分）に接触（面接触）している。蓋部４１１および容器本体４１２は、板部４１１ａとは反対側（つまり上側）の壁部４１１ｂの端部と、側面部４１２ｂに形成される開口部４１２ａとが溶接されることにより接合される。

蓋部４１１において、容器本体４１２の開口部４１２ａを覆う板部４１１ａは、蓋部４１１の下部の構成要素である。そして、蓋部４１１の上端と容器本体４１２の上端とを一致させた状態で、蓋部４１１および容器本体４１２の上端が溶接される。つまり、蓄電素子４００の容器４１０は、その上部に、蓋部４１１の壁部４１１ｂと、壁部４１１ｂに面接触している容器本体４１２の側面部４１２ｂの一部とからなる凸部４４０が形成されている。

図９は、図５の断面図の一部を拡大し、セルフレームを外装体本体から上方に分離させた場合を示す断面図である。

図５、６、９に示すように、セルフレーム３００は、外装体２００の外装体本体２２０に接合されることにより、接着剤５００を介して複数の蓄電素子４００の正極端子４２０および負極端子４３０を除く部分を外装体本体２２０に向けて固定する。具体的には、セルフレーム３００は、押圧部３４０（図９の破線）を有し、押圧部３４０が接着剤５００を介して複数の蓄電素子４００の上部を押圧することにより固定する。なお、セルフレーム３００は、複数の蓄電素子４００が外装体２００に対して移動できないように複数の蓄電素子４００の位置を規制できれば、押圧して固定しなくてもよい。また、図２および図３では、セルフレーム３００は、複数の蓄電素子４００を、正極端子４２０および負極端子４３０で固定しないように、正極端子４２０および負極端子４３０に対向する位置に切り欠きが形成されている。なお、セルフレームは、蓄電素子４００を、正極端子４２０および負極端子４３０で固定しない構造であればよく、切り欠きが形成されていることに限らずに、例えば、正極端子４２０および負極端子４３０が収納される空間が形成されたドーム型の凸部が形成されている構成であってもよい。また、セルフレーム３００は、押圧部３４０に複数の蓄電素子４００の凸部４４０とそれぞれが嵌合するための複数の溝部３４１を有する。接着剤５００は、図９に示すように、セルフレーム３００を外装体本体２２０に組み合わせる前に、セルフレーム３００の複数の溝部３４１に充填される。そして、セルフレーム３００は、外装体本体２２０に組み合わされて接合されるときに、図５、６に示すように、接着剤５００がセルフレーム３００の溝部３４１と複数の蓄電素子４００の凸部４４０との間を埋める。そして、セルフレーム３００は、接着剤５００が硬化する前に、外装体本体２２０に固定される。これにより、図６に示すように、セルフレーム３００の溝部３４１と、蓄電素子４００の凸部４４０との間に接着剤５００が隙間無く充填された状態となる。そして、接着剤５００が硬化することにより、複数の蓄電素子４００のそれぞれは、セルフレーム３００により均等な押圧力を受けた状態で固定されることになる。このため、複数の蓄電素子４００それぞれの間で各容器４１０の高さにばらつきが生じていても、セルフレーム３００により複数の蓄電素子４００を均等に押さえることができる。

図１０は、蓄電素子を上面視した場合の接着剤が設けられる位置を示す平面図である。

また、図１０に示すように、接着剤５００は、複数の蓄電素子４００のそれぞれについて、セルフレーム３００と各蓄電素子４００との間の複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられる。より具体的には、接着剤５００は、複数の蓄電素子４００のそれぞれにおいて、つまり、本実施の形態のように蓄電素子４００の蓋部４１１の外形が矩形状である場合には、接着剤５００は、複数の蓄電素子のそれぞれについて、少なくとも蓋部４１１の角に設けられる。なお、蓋部４１１の外形は、矩形状でなくてもよく多角形状であればその形状は問わない。この場合も、充填材としての接着剤は、蓋部の角部にあることが好ましい。

なお、セルフレーム３００が外装体本体２２０に組み合わされるときは、セルフレーム３００の規制部３２０に設けられる溝部３２１と、外装体本体２２０の仕切板２２１とが嵌合するときである。つまり、セルフレーム３００の溝部３２１と外装体本体２２０の仕切板２２１とが常に接触している状態となるように、セルフレーム３００と外装体本体２２０とは接合される。なお、このとき、セルフレーム３００の溝部３４１と蓄電素子４００の容器４１０の凸部４４０との間には、隙間（空間）が形成される。つまり、セルフレーム３００の溝部３４１と蓄電素子４００の容器４１０の凸部４４０とは、互いに接触せずに離隔している。要するに、本実施の形態に係る蓄電装置１００では、セルフレーム３００を外装体本体２２０に接合した状態で、セルフレーム３００と蓄電素子４００との間に隙間が生じるようにセルフレーム３００、外装体本体２２０、および蓄電素子４００を構成している。これにより、当該隙間に充填材として機能する接着剤５００を充填すれば、セルフレーム３００を外装体本体２２０に接合するだけで、セルフレーム３００により複数の蓄電素子４００のそれぞれを均等な力で固定させることができる。

（特徴）
本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、セルフレーム３００と複数の蓄電素子４００のそれぞれとの間の隙間に、接着剤５００を入れる構成である。このため、複数の蓄電素子４００のそれぞれの容器４１０の高さにばらつきがあっても、セルフレーム３００と複数の蓄電素子４００のそれぞれとの間の隙間を均等に埋めることができる。また、接着剤５００は、蓄電素子４００のセルフレームにより固定される側（上側）に設けられるため、蓄電素子４００の高さのばらつきを吸収しやすい。つまり、蓄電素子４００を外装体２００に蓄電素子４００の高さにばらつきが生じていても、当該ばらつきに応じて接着剤５００の充填量を調整できる。これにより、蓄電素子４００のＺ軸方向に交差する方向におけるいずれの位置であっても、当該位置における蓄電素子に対して均等な状態で力が加わるように蓄電素子を固定することができる。あるいは、複数の蓄電素子４００のそれぞれに対しても、均等な状態で力が加わるように蓄電素子を固定することができる。これにより、複数の蓄電素子４００のそれぞれに対して均等に力が加わるように複数の蓄電素子４００を固定することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、蓄電装置１００を設置した場合において、外装体２００の底面２０１が下面であり、かつ、第一方向が上下（鉛直）方向である。このような構成であるため、蓄電素子４００の下方に接着剤などの充填材を配置する構成であれば、蓄電素子４００の重量が充填材に加わったままとなるため、充填材が劣化しやすいという課題がある。しかし、本実施の形態に係る蓄電装置１００の構成によれば、充填材としての接着剤５００は、蓄電素子４００の上方に配置されるため、充填材に重量が加わることによる劣化を低減することができる。

また、例えば、蓄電素子４００は、蓄電素子４００の容器４１０の底面部４１２ｃに近い位置に電極体（図示せず）が配置されることが一般的に多い、つまり、本実施の形態に係る蓄電装置１００のように、その構成が外装体２００の底面２０１に蓄電素子４００の容器４１０の底面部４１２ｃが対向している構成であるときには、外装体２００の底面２０１に近い位置に蓄電素子４００の内部の電極体が配置されているため、外装体２００の底面２０１が高温になりやすい。要するに、この場合、外装体２００の底面２０１に接着剤などの充填材を配置する構成であれば、充填材は高温になりやすいため、熱による劣化を起こしやすい。しかし、本実施の形態に係る蓄電装置１００の構成によれば、充填材としての接着剤５００は、蓄電素子４００の底面部４１２ｃとは反対側の位置（蓋部４１１）に配置されるため、接着剤５００に熱が加わることによる劣化を低減することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、複数の蓄電素子４００のそれぞれは、蓋部４１１の外周縁と容器本体４１２の開口部４１２ａの内周縁とが溶接されることにより接合される。つまり、蓋部４１１と容器本体４１２とを突き合わせた状態で、その上方のみで溶接器具を操作すれば溶接を行うことができるため、蓋部４１１と容器本体４１２との溶接工程を容易に行うことができる。このように、上方からの溶接が行われることにより製造される蓄電素子は、溶接箇所に溶接痕が残るため溶接箇所の形状を一定にすることが難しい。このため、複数の蓄電素子４００を製造したときにそれぞれの蓄電素子４００の高さを一定にすることが困難である。つまり、Ｚ軸方向の両側からＸ軸方向に並べられた複数の蓄電素子４００を挟み込んで固定する蓄電装置１００において、上方から蓋部４１１が溶接されて構成される容器４１０を有する蓄電素子４００であっても、均等な押圧力で複数の蓄電素子４００を固定することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、蓄電素子４００の上側から溶接された箇所に接着剤５００が配置されるため、高さにばらつきが生じやすい蓄電素子の容器の位置に置いて高さのばらつきをより効果的に低減することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、溝部３４１に凸部４４０が入り込むため、より強固に固定することができ、また、溝部３４１に凸部４４０が入り込むため、蓄電素子４００を、セルフレーム３００によりＺ軸方向の規制だけでなく、Ｚ軸方向に交差する方向についても規制することができる。さらに、充填材が接着剤５００であるため、セルフレーム３００と蓄電素子４００とが接着される表面積を増やすことができ、より強固に蓄電素子４００を固定することができる。また、セルフレーム３００は、凸部４４０が入り込むための溝部３４１が形成されることにより、凹凸が形成される。このため、セルフレーム３００の剛性を向上させることができ、強度を上げることができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、正極端子４２０および負極端子４３０の強度が弱いことが多いため、強度が弱い箇所を避けた位置で蓄電素子４００を固定することができる。特に正極端子４２０および負極端子４３０が、かしめられることにより構成される場合には、強度が弱いため、端子部分を除く位置において蓄電素子４００を固定する構成は、より強固に蓄電素子４００を固定する上で効果的である。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、接着剤５００は、少なくとも蓋部４１１の角に設けられる。このため、セルフレーム３００により固定されるために押圧される蓄電素子４００の箇所を蓄電素子４００の剛性が大きい部分とすることができる。これにより、セルフレーム３００は、複数の蓄電素子４００を外装体２００に十分に安定的に固定することができる。つまり、セルフレーム３００と複数の蓄電素子４００との全ての隙間に接着剤５００を設けなくてもよく、セルフレーム３００は、複数の蓄電素子４００を外装体２００に十分に固定することができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、接着剤５００が複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられるため、接着剤５００がセルフレーム３００により蓄電素子４００に向かって押さえつけられたときに、押さえつけられた接着剤５００が逃げるための空間を設けることができる。これにより、複数の蓄電素子４００の高さのばらつきがあったとしても、ばらつきを接着剤５００によってより吸収させやすくすることができる。

また、本実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、充填材として接着剤５００が採用されている。このため、接着剤５００を介してセルフレームを複数の蓄電素子４００に向けて押さえ込むことで、セルフレーム３００と複数の蓄電素子４００とを接着により固定することができる。これにより、複数の蓄電素子４００は、セルフレーム３００により外装体２００に押さえつけられて固定されるとともに、接着剤５００の接着によりセルフレーム３００に固定されるため、より強固に固定することができる。

（変形例）
（１）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、複数の蓄電素子４００は、図９に示すように、容器４１０の上部に凸部４４０を有するが、これに限るものではない。例えば、図１１に示すように、凸部が形成されない容器４１０ａを有する蓄電素子４００ａであってもよい。なお、図１１は、変形例（１）に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。

蓄電素子４００ａは、その容器４１０ａが平板状の蓋部４１３と、容器本体４１２により構成される。なお、容器本体４１２は、蓄電素子４００と同様の構成である。このように、複数の蓄電素子は、複数の蓄電素子の上部に設けられる蓋部と、開口部を有し、蓋部と接合されることにより蓋部とともに容器を構成する容器本体とを有し、蓋部の外周縁と容器本体の開口部の内周縁とが溶接されることにより接合されていれば、その形態は問わない。

図１２は、変形例（１）に係る複数の蓄電素子の上部を外装体に固定するセルフレームの構成を説明するための図である。なお、図１２の破線で囲んだ領域Ａ２は、上記実施の形態に係る蓄電装置１００の図５および図６において示した破線で囲んだ領域Ａ１に相当する。セルフレーム３００ａは、上記実施の形態の蓄電装置１００のセルフレーム３００とは、押圧部３４０の形状が異なるのみで、他の形状は同一であるため、押圧部についてのみ説明する。図１２に示すように、セルフレーム３００ａの押圧部３４０ａには溝部３４１が形成されていないことが、セルフレーム３００の押圧部３４０とは異なる。つまり、蓄電素子４００ａの容器４１０ａの上部には凸部が形成されていないため、セルフレーム３００ａの押圧部には凸部と嵌合する溝部を設ける必要が無い。

なお、接着剤５００の充填のしやすさを考慮すれば、上部に凸部が形成されない蓄電素子４００ａであっても押圧部に溝部を設けたセルフレームを採用してもよい。また、セルフレームは、蓄電素子を接着剤を介して上から押さえることができれば複数の蓄電素子の高さにばらつきがあっても均等な押圧力で固定する効果を奏する。このため、容器の上部に凸部が形成される蓄電素子４００であっても、押圧部に溝部が形成されないセルフレームを採用してもよい。

また、複数の蓄電素子の容器の高さにばらつきが生じやすい構成のものであれば、固定部材と複数の蓄電素子の間に充填材を設ける構造とすれば、複数の蓄電素子を均等に固定するという効果を奏するため、上記のような蓋部の外周縁と容器本体の開口部の内周縁とが溶接されるような蓄電素子でなくてもよい。

また、複数の蓄電素子の高さにばらつきが生じていなくても、例えば、外装体の底面または上面が複数の蓄電素子のそれぞれに対応する複数の位置における面が、平面になっていないような場合にも、固定部材と複数の蓄電素子の間に充填材を設ける構造を適用すれば上記と同様の効果を奏する。このため、容器の高さにばらつきが生じやすい構成である、複数の蓄電素子を備えた蓄電装置に限定するものではない。

（２）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、接着剤５００は、図１０に示すように、複数の蓄電素子４００のそれぞれについて、セルフレーム３００と各蓄電素子４００との間の複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられるが、これに限らない。例えば、図１３に示すように、複数の蓄電素子４００のそれぞれについて、セルフレーム３００と各蓄電素子４００との間の全体にわたって設けるようにしてもよい。なお、図１３は、変形例（２）に係る蓄電素子を上面視した場合の接着剤が設けられる位置を示す平面図である。

（３）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、蓄電素子４００が複数設けられる構成であるが、これに限らずに、単数であってもよい。なお、この場合には、図７または図１１で示したような、上部から溶接されて構成される蓄電素子４００、４００ａは、特にＸ軸方向およびＹ軸方向の位置が異なれば、高さにばらつきが生じている場合が多い。つまり、このように単体の蓄電素子において、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の位置による高さのばらつきがあっても、セルフレーム３００と蓄電素子４００、４００ａとの間に接着剤５００を充填することにより解消することができる。また、接着剤５００は、蓄電素子４００、４００ａのセルフレーム３００に固定される側に設けられるため、蓄電素子４００、４００ａの高さのばらつきを吸収しやすい。つまり、蓄電素子４００、４００ａを載置した後に、蓄電素子４００、４００ａの高さにばらつきが生じていても、当該ばらつきに応じて接着剤５００の充填量を調整できる。これにより、蓄電素子４００、４００ａのＺ軸方向に交差する方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）におけるいずれの位置であっても、当該位置における蓄電素子４００、４００ａに対して均等な状態で力が加わるように蓄電素子４００、４００ａを固定することができる。

（４）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、蓄電素子４００とセルフレーム３００との間に充填材としての接着剤５００が設けられる構成であるが、さらに、外装体本体２２０の底面２０１に接着剤、シール材、ガスケット、弾性部材などの充填材が這い位置されていてもよい。つまり、特許文献１のような構成であっても、本発明のような蓄電素子４００とセルフレーム３００との間に充填材を設ける構成とすれば、特許文献１の課題を解決することができるため、本発明の構成は有効である。

（５）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、充填材として接着剤５００を用いているが、接着剤に限らずに、シール材であってもよいし、ガスケットであってもよい。充填材として用いられる材料は、接着剤以外の材料であっても、使用前は流動可能な物体（液体、または、液体および固体（粉体など）の混合物）であり経時変化により硬化する材料であることが好ましい。また、弾性を有し、セルフレームと蓄電素子とにより挟み込まれて変形するような材料であれば、上記の流動可能な物体に限るものではなく、ゴムやスポンジなどを充填材として利用してもよい。

（６）
上記実施の形態に係る蓄電装置１００によれば、複数の蓄電素子４００を外装体本体２２０に固定する固定部材としてセルフレーム３００が利用されているが、セルフレーム３００の代わりに例えば、外装体本体２２０とともに外装体２００を構成する蓋体２１０を利用してもよい。つまり、固定部材は、複数の蓄電素子４００を外装体２００に固定できれば、専用の部材であってもよいし、蓋体のように外装体をなす部材を流用してもよい。

本発明は、蓄電素子に対して均等に力が加わるように蓄電素子を固定することができる蓄電装置などとして有用である。

１００ 蓄電装置
１１０ 外部正極端子
１２０ 外部負極端子
２００ 外装体
２０１ 底面
２１０ 蓋体
２１１ トップカバー
２１２ 制御回路
２１３ 蓋本体
２２０ 外装体本体
２２１ 仕切板
２２２ ボス部
２２３ 孔部
２２４ インサートナット
３００、３００ａ セルフレーム
３１０ ボルト
３２０ 規制部
３２１ 溝部
３４０、３４０ａ 押圧部
３４１ 溝部
３５０ バスバー
４００、４００ａ 蓄電素子
４１０、４１０ａ 容器
４１１ 蓋部
４１１ａ 板部
４１１ｂ 壁部
４１２ 容器本体
４１２ａ 開口部
４１２ｂ 側面部
４１２ｃ 底面部
４１３ 蓋部
４２０ 正極端子
４３０ 負極端子
４４０ 凸部
５００ 接着剤
Ｆ１ 外面
Ｆ２ 内面
Ｓ１ 空間

Claims (9)

1. 蓄電素子と、
   前記蓄電素子の第一方向の一方側に底面を少なくとも有し、前記蓄電素子を収納する外装体と、
   前記外装体の内部において前記蓄電素子の前記第一方向の他方側に設けられ、前記蓄電素子を前記外装体に対して固定する固定部材と、
   前記蓄電素子と前記固定部材との間に設けられ、前記蓄電素子と前記固定部材との間を埋める充填材と、
   を備え、
   前記蓄電素子は、
   前記蓄電素子の前記第一方向の他方側に設けられる蓋部と、
   開口部を有し、前記蓋部と接合されることにより前記蓋部と共に容器を構成する容器本体と、
   を有し、
   前記固定部材は、さらに、前記蓋部の外周縁から前記第一方向の他方側に突出する壁部と、前記壁部に接触している前記容器本体の側面部の一部とからなる凸部に嵌合する溝部を有し、
   前記凸部は、前記第一方向に直交する第二方向において、前記溝部と対向し、
   前記充填材は、前記固定部材の前記溝部と前記蓄電素子の前記凸部との間に設けられる
   蓄電装置。
2. 前記蓄電素子は、複数設けられ、
   前記外装体は、前記複数の蓄電素子を収納し、
   前記固定部材は、前記複数の蓄電素子を前記外装体に対して固定し、
   前記充填材は、前記複数の蓄電素子のそれぞれと、前記固定部材との間に設けられる
   請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記蓋部の外周縁と前記容器本体の前記開口部の内周縁とは、溶接されることにより接合される
   請求項１または２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓋部は、板状の板部と、前記板部の外周縁から前記板部と交差する方向に向かって延びる前記壁部とを有し、
   前記容器本体は、板状の底面部と、前記底面部の外周縁から前記底面部と交差する方向に向かって延びる前記側面部とを有し、
   前記蓋部の前記壁部の外面は、前記容器本体の前記側面部の内面に接触しており、
   前記蓋部および前記容器本体は、前記壁部と、前記側面部に形成される前記開口部とが溶接されることにより接合される
   請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記充填材は、前記蓋部および前記容器本体が溶接される箇所に配置される
   請求項３または４に記載の蓄電装置。
6. 前記蓄電素子は、さらに、
   前記蓋部から前記第一方向の他方側に端子を有し、
   前記固定部材は、前記充填材を介して前記蓄電素子の前記蓋部の前記端子を除く部分において、前記蓄電素子を前記外装体に対して固定する
   請求項３から５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
7. 前記蓋部は、多角形状であり、
   前記充填材は、前記蓄電素子について、少なくとも前記蓋部の角に設けられる
   請求項３から６のいずれか１項に記載の蓄電装置。
8. 前記充填材は、前記蓄電素子について、前記固定部材と前記蓄電素子との間の複数箇所にそれぞれが離隔した状態で設けられる
   請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄電装置。
9. 前記充填材は、接着剤である
   請求項１から８のいずれか１項に記載の蓄電装置。

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