JP6447619B2 - 蓄電素子 - Google Patents
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Description
以下、実施形態1について、図1ないし図3を参照しつつ説明する。
1.単電池の構成
図1は、本実施形態における単電池14の斜視図である。単電池14は、繰り返し充放電可能な二次電池であり、より具体的にはリチウムイオン電池である。本実施形態の単電池14は、その複数個が導電性を有する板部材であるバスバーによってお互いに接続されて例えば電気自動車やハイブリット自動車に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給する。単電池14は、蓄電素子の一例である。
図2に、図1の左右方向に垂直なII−II断面における単電池14の断面図を示す。図2に示すように、単電池14では、ケース62や蓋体68と発電要素50との間に矢印72で示す一定のクリアランスCLが設けられている。そのため、単電池14の使用初期では、図2に二点鎖線で示すように、充放電による発熱や環境温度の変化により発電要素50が膨張しても、ケース62や蓋体68と発電要素50が接触することが防止されている。また、単電池14の使用末期では、単電池の使用初期に比べて発電要素50が膨張する。クリアランスCLは、単電池14の使用末期において、ケース62や蓋体68と発電要素50がちょうど接触する程度に設定されており、これによって、単電池14の使用末期では、ケース62や蓋体68と発電要素50が基準値以上の圧力を持って接触して干渉し、発電要素の破損によりに異常放電や異常発熱等の問題が生じることが防止されている。
(1)本実施形態の単電池14では、ケース62の底部80に凹部64を形成することで、図2に矢印74で示す距離Kを一定のクリアランスCLよりも短く設定することができる。そのため、距離Kを一定のクリアランスCLと等しく設定する必要があった従来技術に比べて、ケース62を発電要素50に近接して配置することができ、単電池14を小型化することができる。
実施形態2を、図4を参照しつつ説明する。
1.単電池の断面形状
本実施形態の単電池14は、ケース62の底部80の凹部64が形成された領域の外壁62Bに、凸部66が形成されている点で、実施形態1と異なる。そのため、本実施形態のケース62の底部80では、内壁62A及び外壁62Bに凹部64及び凸部66が形成されていることで表面積が拡大している一方、底部80の凹部64及び凸部66が形成された領域は、凹部64及び凸部66が形成されない領域と同一の厚さに形成されている。凸部66は、第2凸部の一例である。尚、実施形態1と同一の内容については重複した記載を省略する。
本実施形態の単電池14では、ケース62の底部80に凹部64が形成されることで、底部80の内壁62Aの表面積が拡大しているとともに、ケース62の底部80に凸部66が形成されることで、底部80の外壁62Bの表面積が拡大している。そのため、凹部64及び凸部66が形成されない場合に比べて、ケース62を介した単電池14の冷却効率を向上させることができる。
実施形態3を、図5を参照しつつ説明する。
1.単電池の断面形状
本実施形態の単電池14は、ケース62の底部80の凹部64が形成された領域周辺の内壁62Aに、隆起部76が形成されている点で、実施形態1と異なる。隆起部76は、予め平面状に形成されたケース62の底部80に、プレス加工により凹部64を形成することで凹部64と同時に形成される。本実施形態のケース62の底部80では、内壁62Aに凹部64及び隆起部76が形成されていることで表面積が拡大している。
本実施形態の単電池14では、ケース62の底部80に凹部64が形成されることで、底部80の内壁62Aの表面積が拡大しているとともに、ケース62の底部80の凹部64が形成された領域周辺の内壁62Aに、隆起部76が形成されることで、底部80の内壁62Aの表面積が更に拡大している。そのため、凹部64及び隆起部76が形成されない場合に比べて、ケース62を介した単電池14の冷却効率を向上させることができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、蓄電素子の一例として二次電池である単電池14を示したが、これに限らず、蓄電素子は、電気化学現象を伴うキャパシタであってもよい。また、蓄電素子の用途、蓄電素子の電極ユニットの構造等も特に限定されるものではない。
ケース62では、気密性を向上させるために、深絞り等の手法によって上端が開放された上方開放型に形成されることがあり、深絞り等の手法では、底部80の厚みが設計値よりも厚く形成されてしまう不良が生じることがある。この場合、発電要素50の下方向の端部と底部80との間に一定のクリアランスを確保することができず、当該ケース62を単電池14に使用することができないことから、ケース62の歩留まりが悪化する。
Claims (5)
- 正極板と負極板とを有し、第1凸部を備える発電要素を、角型の外装容器に収容した蓄電素子であって、
前記外装容器の内壁のうち隅部以外の領域に凹部が設けられ、前記凹部は前記隅部よりも薄肉化され、
前記第1凸部は前記正極板と前記負極板とを巻回してなる発電要素の外周における円弧状の部分であって、
前記発電要素はその巻回軸が前記外装容器の底壁に沿う方向で前記外装容器内に収容され、
前記外装容器の底部および頂部のうち少なくとも一方の前記内壁には前記凹部が設けられ、
前記外装容器の側面の前記内壁には前記凹部が設けられていない、蓄電素子。 - 正極板と負極板とを有し、第1凸部を備える発電要素を、角型の外装容器に収容した蓄電素子であって、
前記外装容器の内壁のうち隅部以外の領域に凹部が設けられ、前記凹部は前記隅部よりも薄肉化され、
前記第1凸部は前記正極板と前記負極板とを巻回してなる発電要素の外周における円弧状の部分であって、
前記発電要素の巻回軸方向に垂直な断面において、前記凹部は円弧状をなしているとともに、その円弧の曲率中心が前記発電要素の前記第1凸部を通る中心線上に配されている、蓄電素子。 - 正極板と負極板とを有し、第1凸部を備える発電要素を、角型の外装容器に収容した蓄電素子であって、
前記外装容器の内壁のうち隅部以外の領域に凹部が設けられ、前記凹部は前記隅部よりも薄肉化され、
前記第1凸部は前記正極板と前記負極板とを巻回してなる発電要素の外周における円弧状の部分であって、
前記凹部と前記第1凸部とは対向しており、
前記発電要素の巻回軸の方向に垂直な断面において、前記凹部の曲率半径は前記第1凸部の曲率半径以上とされている、蓄電素子。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の蓄電素子であって、
前記外装容器の内壁には、前記凹部の周辺に隆起部が形成されている蓄電素子。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の蓄電素子であって、
前記凹部の最深範囲の深さは、前記隅部の厚みの70%以下である、蓄電素子。
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