JP6926712B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、内部のガスを排出可能な排出部を有する蓄電素子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 element having a discharge unit capable of discharging internal gas.
1以上の蓄電素子を備える蓄電装置において、各蓄電素子が備えるガス排出弁などからの排気を外部に放出するための構成が知られている。 In a power storage device including one or more power storage elements, there is known a configuration for discharging exhaust gas from a gas discharge valve or the like included in each power storage element to the outside.
例えば特許文献1に開示された電池パックでは、電池モジュール群の下側に、各電池モジュール内に収容されたセルケースのガス導出口が接続される一つの排ガス通路が形成されており、さらに、冷却通路が排ガス通路を囲むように配置されている。この構成において、排ガス通路に排出されたガスが冷却通路に浸入した場合でも、冷却風入口に逆止弁が設けられているのでガスは車室内に漏れ出ることはなく、冷却風とともに冷却風出口を通じて車室外に導くことができる。
For example, in the battery pack disclosed in
上記従来の技術のように、複数の蓄電素子のガス排出弁に対応する位置に、例えば筒状または箱状の部材を配置することで、各蓄電素子から排出されたガスを所定の場所まで導くことは可能である。しかし、複数の蓄電素子のそれぞれは、ガスを排出する状態となる場合、内圧が上昇することで膨張し、その結果、正規の位置からのずれが生じる場合がある。本願発明者らは、このような事態が生じた場合、例えば複数の蓄電素子を備える蓄電装置において、各蓄電素子からのガスが予期せぬ経路で外部に排出される等の問題が生じ得ることを見出した。 By arranging, for example, a tubular or box-shaped member at a position corresponding to the gas discharge valve of a plurality of power storage elements as in the above-mentioned conventional technique, the gas discharged from each power storage element is guided to a predetermined place. It is possible. However, when each of the plurality of power storage elements is in a state of discharging gas, it may expand due to an increase in the internal pressure, and as a result, a deviation from the normal position may occur. When such a situation occurs, the inventors of the present application may have a problem that, for example, in a power storage device including a plurality of power storage elements, gas from each power storage element is discharged to the outside by an unexpected route. I found.
本発明は、本願発明者ら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、内部のガスを排出可能な排出部を有する蓄電素子を備える蓄電装置であって、安全性が向上された蓄電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by the inventors of the present application paying new attention to the above problems, and is a power storage device including a power storage element having a discharge unit capable of discharging internal gas, and has improved safety. It is an object of the present invention to provide a power storage device.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、内部のガスを排出可能な排出部が設けられた排出面を有する蓄電素子と、前記排出部に対向する位置に排気経路を形成する経路形成部材と、を備え、前記経路形成部材は、前記蓄電素子の、前記排出面の周縁と接続された側面に当接する側壁部を有する。 In order to achieve the above object, the power storage device according to one aspect of the present invention includes a power storage element having a discharge surface provided with a discharge portion capable of discharging internal gas, and an exhaust path at a position facing the discharge portion. The path forming member comprises a side wall portion of the power storage element that abuts on a side surface connected to the peripheral edge of the exhaust surface.
この構成によれば、経路形成部材の側壁部が、蓄電素子の側面に当接するように配置されていることで、排気経路と蓄電素子の排出部との相対的な位置ずれが抑制される。また、例えば、側壁部によって蓄電素子の膨らみが抑制される。つまり、本態様に係る蓄電装置は、蓄電素子がガスを排出する状態となる場合に生じる蓄電素子の膨らみを抑制しつつ、当該膨らみに起因する、ガスの排気経路のずれを機械的に抑制する構造を有している。従って、安全性が向上された蓄電装置が実現される。 According to this configuration, since the side wall portion of the path forming member is arranged so as to abut on the side surface of the power storage element, the relative positional deviation between the exhaust path and the discharge part of the power storage element is suppressed. Further, for example, the side wall portion suppresses the swelling of the power storage element. That is, the power storage device according to this embodiment mechanically suppresses the deviation of the gas exhaust path caused by the swelling while suppressing the swelling of the power storage element that occurs when the power storage element is in a state of discharging gas. It has a structure. Therefore, a power storage device with improved safety is realized.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置は、第1の方向に並んで配置された複数の前記蓄電素子を備え、前記複数の前記蓄電素子のそれぞれは、電極体と、前記電極体が収容された容器とを有し、前記第1の方向に前記容器の長側面を向け、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に前記容器の短側面を向けて配置されており、前記側壁部は、前記複数の前記蓄電素子のうちの最も外側の前記蓄電素子の前記長側面および前記短側面に対向し、かつ、前記長側面から前記短側面にわたって連続して形成されている、としてもよい。 Further, the power storage device according to one aspect of the present invention includes a plurality of the power storage elements arranged side by side in the first direction, and each of the plurality of the power storage elements accommodates an electrode body and the electrode body. The container is arranged so that the long side surface of the container faces the first direction and the short side surface of the container faces the second direction orthogonal to the first direction. It is assumed that the side wall portion faces the long side surface and the short side surface of the outermost power storage element among the plurality of the power storage elements, and is continuously formed from the long side surface to the short side surface. May be good.
この構成によれば、複数の蓄電素子の排出部に対向する位置から排気経路がずれることが抑制される。より具体的には、最も外側の蓄電素子の短側面及び長側面に、経路形成部材の側壁部が当接することで、経路形成部材の第一方向及び第二方向の移動が規制され、これにより、排気経路の位置ずれの抑制効果が向上される。また、例えば、要求される出力電圧または蓄電量に応じた数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、安全性が向上された蓄電装置が実現される。 According to this configuration, it is possible to prevent the exhaust path from being displaced from the position facing the discharge portion of the plurality of power storage elements. More specifically, the side wall portion of the path forming member abuts on the short side surface and the long side surface of the outermost power storage element, thereby restricting the movement of the path forming member in the first direction and the second direction. , The effect of suppressing the displacement of the exhaust path is improved. Further, for example, a power storage device including a number of power storage elements corresponding to a required output voltage or a power storage amount, and a power storage device with improved safety is realized.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記経路形成部材は、前記経路形成部材と前記蓄電素子の前記排出面との間であって、かつ、前記排気経路に沿って配置された接着材によって、前記排出面に固定されている、としてもよい。 Further, in the power storage device according to one aspect of the present invention, the path forming member is adhered between the path forming member and the discharge surface of the power storage element and arranged along the exhaust path. It may be fixed to the discharge surface by a material.
この構成によれば、蓄電素子と経路形成部材との間に接着材が介在することで、排気経路の正規の位置からのずれが更に抑制される。また、排気経路に沿って接着材が延在するため、排気経路の気密性をより確実に向上させることができる。その結果、例えば、排気経路の途中の予期せぬ位置からガスが漏れる可能性が低減される。 According to this configuration, the presence of the adhesive between the power storage element and the path forming member further suppresses the deviation of the exhaust path from the regular position. Further, since the adhesive material extends along the exhaust path, the airtightness of the exhaust path can be improved more reliably. As a result, for example, the possibility of gas leaking from an unexpected position in the middle of the exhaust path is reduced.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置はさらに、前記蓄電素子を収容する外装体を備え、前記外装体は、前記経路形成部材の前記側壁部の外表面の少なくとも一部を覆う状態で、前記経路形成部材と固定されている、としてもよい。 Further, the power storage device according to one aspect of the present invention further includes an exterior body for accommodating the power storage element, and the exterior body covers at least a part of the outer surface of the side wall portion of the path forming member. It may be fixed to the path forming member.
この構成によれば、経路形成部材の蓄電素子に対する位置が、外装体によっても規制される。そのため、例えば、排気経路の正規の位置からのずれの抑制がより確実化される。また、外装体は、側壁部を介して蓄電素子の膨らみを抑制する部材として機能する。従って、より安全性が向上された蓄電装置を得ることができる。 According to this configuration, the position of the path forming member with respect to the power storage element is also regulated by the exterior body. Therefore, for example, suppression of deviation from the regular position of the exhaust path is more ensured. Further, the exterior body functions as a member that suppresses the swelling of the power storage element via the side wall portion. Therefore, it is possible to obtain a power storage device with improved safety.
本発明によれば、内部のガスを排出可能な排出部を有する蓄電素子を備える蓄電装置であって、安全性が向上された蓄電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage device including a power storage element having a discharge unit capable of discharging internal gas and having improved safety.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態及びその変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及びその変形例で示される数値、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、以下の実施の形態及びその変形例における構成要素のうち、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、任意の構成要素として説明される。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, a power storage device according to an embodiment of the present invention and a modified example thereof will be described with reference to the drawings. The embodiments and modifications thereof described below are all comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions of components, connection forms, etc. shown in the following embodiments and modifications thereof are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments and modifications thereof, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept are described as arbitrary components. Further, in each figure, the dimensions and the like are not exactly shown.
また、以下の説明及び図面中において、蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をY軸方向と定義する。また、1つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をX軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体本体と中蓋と外蓋との並び方向、蓄電素子とバスバー(接続部材)と基板との並び方向、蓄電素子の容器本体と蓋との並び方向、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(以下実施の形態では、直交)する方向である。なお、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。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向やZ軸方向についても同様である。 Further, in the following description and drawings, the arrangement direction of the power storage elements, the direction opposite to the long side surface of the container of the power storage element, or the thickness direction of the container is defined as the Y-axis direction. Further, the alignment direction of the electrode terminals in one power storage element or the opposite direction of the short side surface of the container of the power storage element is defined as the X-axis direction. Further, the direction in which the exterior body of the power storage device, the inner lid, and the outer lid are arranged, the direction in which the power storage element, the bus bar (connecting member), and the substrate are arranged, the direction in which the container body and the lid of the power storage element are arranged, or the vertical direction. Is defined as the Z-axis direction. These X-axis directions, Y-axis directions, and Z-axis directions are directions that intersect each other (hereinafter, orthogonal to each other in the embodiment). Depending on the mode of use, the Z-axis direction may not be the vertical direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction. Further, in the following description, for example, the plus side in the X-axis direction indicates the arrow direction side of the X-axis, and the minus side in the X-axis direction indicates the side opposite to the plus side in the X-axis direction. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
(実施の形態)
[1.蓄電装置1の全般的な説明]
まず、図1及び図2を用いて、本実施の形態における蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、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、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. General description of power storage device 1]
First, with reference to FIGS. 1 and 2, a general description of the
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することができる装置である。例えば、蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途などに使用される電池モジュールである。具体的には、蓄電装置1は、例えば、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)またはプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等の自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械などの移動体の駆動用またはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。
The
図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、外蓋11及び外装体本体12からなる外装体10と、外装体10に収容される複数の蓄電素子20、接続部材30、中蓋40及び基板50とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
外装体10は、蓄電装置1の筐体を構成する矩形状(箱状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体10は、複数の蓄電素子20、接続部材30、中蓋40及び基板50等を所定の位置で保持し、衝撃などから保護する。
The
具体的には、外装体10は、外装体10の蓋体を構成する外蓋11と、外装体10の本体を構成する外装体本体12とを有しており、本実施の形態では、外蓋11と外装体本体12との間に中蓋40が配置されている。
Specifically, the
外蓋11は、外装体本体12の開口を閉塞する扁平な矩形状の部材であり、正極側の外部端子13及び負極側の外部端子17を有している。外部端子13及び17は、蓄電素子20と電気的に接続されており、蓄電装置1は、この外部端子13及び17を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外装体本体12は、開口が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)であり、蓄電素子20等を収容する。
The
なお、外部端子13及び17は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。また、外装体10のその他の部位は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)またはABS樹脂等の絶縁材料により構成されている。外装体10は、これにより、蓄電素子20等が外部の金属部材などに接触することを回避する。
The
蓄電素子20は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子20は、扁平な直方体形状(角型)の形状を有しており、本実施の形態では、4つの蓄電素子20がY軸方向に配列されている。なお、蓄電素子20の形状や、配列される蓄電素子20の個数は限定されない。また、蓄電素子20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く、さらに、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。
The
具体的には、蓄電素子20は、電極体(蓄電要素または発電要素ともいう)25を収容する金属製の容器21を備え、容器21の蓋板には、一対の電極端子22と、一対の電極端子22の間に配置された排出部27とが設けられている。つまり、蓄電素子20において、排出部27が設けられた面である排出面23は、容器21の蓋板の上面により形成されている。排出部27は、例えばガス排出弁と呼ばれる部分であり、容器21内の電解液が気化することで内圧が上昇した場合に開放し、容器21の内部のガスを排出する安全機構として、各蓄電素子20に備えられている。
Specifically, the
また、容器21の排出面23の周縁には、2つの短側面24b及び2つの長側面24aが接続されており、容器21は、全体として上述のように角型の形状を有している。なお、長側面24aは、容器21における最も面積が大きい側面であり、短側面24bは、長側面24aよりも面積が小さい側面である、と表現することができる。
Further, two short side surfaces 24b and two
本実施の形態において、複数の蓄電素子20のそれぞれは、Y軸方向に容器21の長側面24aを向け、X軸方向に容器21の短側面24bを向けて配置されている。なお、Y軸方向は第1の方向の一例であり、X軸方向は第2の方向の一例である。また、複数の蓄電素子20は、配列方向(Y軸方向)で隣り合う電極端子22が互いに逆極になるように配置されている。
In the present embodiment, each of the plurality of
なお、容器21の内方には、電極体25の他に、集電体(正極集電体及び負極集電体)等が配置され、電解液(非水電解質)などが封入されているが、詳細な説明は省略する。
In addition to the
接続部材30は、中蓋40上に配置された状態で、隣り合う蓄電素子20の電極端子22同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。接続部材30は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。接続部材30と電極端子22とは、例えば超音波溶接等の溶接によって接合される。
The connecting
本実施の形態では、接続部材30は3つ備えられている。これら3つの接続部材30により、4つの蓄電素子20が直列に接続されている。また、直列に接続された4つの蓄電素子20の電極端子22のうち、接続部材30が接続されていない2つの電極端子22の一方である正極端子は、図示しないバスバーを介して、外部端子13と接続されている。また、当該2つの電極端子22のうちの他方である負極端子は、図示しないバスバーを介して、外部端子17と接続されている。これにより、両端の外部端子13及び外部端子17の間に、4つの蓄電素子20と、3つの接続部材30とバスバーとが電気的に直列に接続された状態が形成される。なお、基板50は、例えば、4つの蓄電素子20と外部端子13との間に直列に接続されている。
In this embodiment, three connecting
中蓋40は、本実施の形態では、複数の蓄電素子20の上方に配置された状態で、基板50、蓄電素子20及び接続部材30、並びに、配線類等(図示せず)を保持する電装品トレーとして機能する。また、中蓋40は、複数の蓄電素子20の上方への移動を規制する部材としても機能する。中蓋40の素材としては、PC、PP、PE、PPS、PBTまたはABS樹脂等の絶縁材料が例示される。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、さらに、中蓋40は、排気経路を形成する経路形成部材としても機能する。具体的には、中蓋40は、複数の蓄電素子20の排出部27に対向する位置に、複数の蓄電素子20の配列方向に沿って延設された空間を形成する排気経路部41を有している。排気経路部41の端部は、図1及び図2に示すように、蓄電装置1の外部に露出した排気口49に接続されている。複数の蓄電素子20うちの少なくとも1つから排出されたガスは、排気経路部41に形成される排気経路を通過して排気口49から蓄電装置1の外部に放出される。排気経路部41およびその周辺の構造については、図3〜図6を用いて後述する。
In the present embodiment, the
基板50は、中蓋40上に載置されて、中蓋40に固定される制御基板である。具体的には、基板50は、制御回路(図示せず)を有しており、複数の蓄電素子20の充電状態、放電状態、電圧値、電流値、及び、温度などの各種情報の取得、リレーのオン、オフの制御、及び、他の機器との間での通信等を行う。
The
[2.排気経路に関する構造]
次に、本実施の形態に係る蓄電装置1における排気経路に関する構造について、図3〜図6を用いて説明する。
[2. Structure related to exhaust path]
Next, the structure related to the exhaust path in the
図3は、実施の形態に係る中蓋40の構成を示す斜視図である。なお、図3では、接着材60の配置領域がドットを付した領域で表されている。図4は、実施の形態に係る複数の蓄電素子20側における接着材60の配置領域を示す平面図である。具体的には、図4では、複数の蓄電素子20を平面視した場合(Z軸方向プラス側から見た場合)における、接着材60の配置領域が、ドットを付した領域で表されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the
図5は、実施の形態に係る中蓋40と複数の蓄電素子20との位置関係を示す斜視図である。具体的には、図5では、外装体10及び中蓋40を、中蓋40の排気経路部41を通るYZ平面で切断した場合の蓄電装置1の斜視図が示されており、基板50の図示は省略されている。
FIG. 5 is a perspective view showing the positional relationship between the
図6は、実施の形態に係る蓄電装置1の断面図である。具体的には、図6では、蓄電装置1を、中蓋40の排気経路部41を通るYZ平面で切断した場合の蓄電装置1の断面図が示されており、基板50の図示は省略され、かつ、蓄電素子20の断面は簡易的に図示されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
図3〜図6に示すように、本実施の形態に係る蓄電装置1は、内部のガスを排出可能な排出部27が設けられた蓄電素子20と、排出部27に対向する位置に排気経路41aを形成する中蓋40とを備える。具体的には、中蓋40は、例えば図3に示すように、排出部27に対向する位置に、上方に凹んだ部分である排気経路部41を有しており、排気経路部41の内面と蓄電素子20との間の空間によって排気経路41aが形成されている。つまり、蓄電素子20の排出部27からガスが排出された場合、そのガスは、排気経路41aを通過し、排気経路部41の終端に配置された排気口49から蓄電装置1の外部に排出される。
As shown in FIGS. 3 to 6, in the
より詳細には、本実施の形態では、図5及び図6に示すように、複数の蓄電素子20がY軸方向に並べられており、各蓄電素子20の排出部27もY軸方向に並べられる。このように配列された排出部27に対向する位置に、中蓋40が有する排気経路部41が配置される。これにより、複数の排出部27に対向する位置に排気経路41aが形成される。
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of
また、排気経路41aを形成する部位を有する中蓋40はさらに、蓄電素子20の側面に当接する側壁部を有している。本実施の形態では、図5及び図6に示すように、Y軸方向に並ぶ複数の蓄電素子20のうちの最も外側(Y軸方向プラス側及びマイナス側のそれぞれ)の蓄電素子20の長側面24aに、中蓋40の側壁部42が当接している。
Further, the
このように、中蓋40の側壁部42が、蓄電素子20の長側面24aに当接していることで、その蓄電素子20及び中蓋40のY軸方向の相対的な移動に制限が加えられる。また、その蓄電素子20の膨らみまたは移動が、側壁部42によって抑制される。
As described above, since the
また、中蓋40は、例えば図3に示すように、Y軸方向に対向して配置された2つの側壁部42に加え、X軸方向に対向して配置された2つの側壁部43を有している。2つの側壁部43のそれぞれは、2つの側壁部42の端部を接続するように配置されており、これにより、2つの側壁部42の外側への広がり(変形)が抑制される。つまり、側壁部43は、側壁部42を介して、1以上の蓄電素子20の膨らみを抑制する部材として機能する。
Further, as shown in FIG. 3, for example, the
なお、本実施の形態において、2つの側壁部43のそれぞれは、複数の蓄電素子20に対して配置された場合、少なくとも1つの短側面24bと当接する。例えば、複数の蓄電素子20のうちの最も外側の蓄電素子20の長側面24aに側壁部42が当接し、かつ、その蓄電素子20の短側面24bに側壁部43が当接している。つまり、排気経路41aを形成する中蓋40は、複数の蓄電素子20からなる蓄電素子群の角に引っ掛かるように配置された一連の側壁部(42及び43)を有している。
In the present embodiment, each of the two
また、本実施の形態では、蓄電素子20及び中蓋40の間には、上記のような、構造上の掛り合いだけでなく、接着材60が介在することによる固定関係も存在する。具体的には、図3及び図4に示すように、中蓋40と蓄電素子20の排出面23との間であって、かつ、排気経路41aに沿った領域に接着材60が配置される。具体的には、中蓋40において、排気経路部41の外側から、各蓄電素子20の電極端子22が配置される開口部45までの間を埋めるように接着材60が配置される。
Further, in the present embodiment, there is not only the structural engagement as described above, but also a fixed relationship due to the interposition of the adhesive 60 between the
これにより、本実施の形態における複数の蓄電素子20のそれぞれと中蓋40とは接着材60によって接着され、かつ、平面視において、排気経路41aの両側(X軸方向の両側)に、帯状の接着材60が存在することになる。つまり、本実施の形態において、接着材60は、中蓋40の、複数の蓄電素子20に対する位置ずれを抑制し、また、排気経路41aからのガスの漏れを抑制するよう配置されている。なお、蓄電装置1の組み立て時においては、例えば、中蓋40における排気経路部41の両脇の領域(図3におけるドットが付された領域)に、接着材60が塗布された状態で、中蓋40が複数の蓄電素子20に取り付けられる。その後、接着材60が硬化することで、中蓋40が複数の蓄電素子20に固定される。
As a result, each of the plurality of
また、中蓋40は、図5及び図6に示すように、上下に分割して配置された外装体10と係合した状態で配置されている。例えば、外装体本体12は、図6に示すように、中蓋40の側壁部42の外表面42aの一部を覆う状態で、中蓋40と固定されている。具体的には、本実施の形態では、外装体本体12における、複数の蓄電素子20の並び方向(Y軸方向)の側壁12aが、側壁部42の外表面42aの一部を覆う状態で、外装体本体12と中蓋40とが接合されている。つまり、中蓋40の側壁部42の移動及び変形が、外装体本体12の側壁12aによって規制されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
なお、外装体本体12と中蓋40との接続(接合)の手法に特に限定はないが、例えば、熱溶着によって、外装体本体12と中蓋40とが接合される。外蓋11と中蓋40との接合にも同様に熱溶着が用いられる。
The method of connecting (joining) the
このように、蓄電素子20に当接する側壁部42の外側には外装体10の一部が存在する。そのため、外装体10により、例えば、中蓋40の位置ずれが規制され、また、1以上の蓄電素子20の膨らみが抑制される。
As described above, a part of the
[3.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は、内部のガスを排出可能な排出部27が設けられた排出面23を有する蓄電素子20と、排出部27に対向する位置に排気経路41aを形成する経路形成部材である中蓋40とを備える。中蓋40は、蓄電素子20の、排出面23の周縁と接続された側面(本実施の形態では長側面24a)に当接する側壁部42を有する。
[3. Explanation of effect]
As described above, in the
このように、本実施の形態では、中蓋40の側壁部42が、蓄電素子20の長側面24aに当接するように配置されている。つまり、排気経路41aを形成する中蓋40が、蓄電素子20の排出面23と平行な方向において、蓄電素子20と係り合う構造を有している。これにより、排気経路41a(中蓋40の排気経路部41)の、蓄電素子20の排出部27に対する位置ずれが抑制される。また、例えば、側壁部42によって蓄電素子20の膨らみが抑制される。つまり、本実施の形態に係る蓄電装置1は、蓄電素子20がガスを排出する状態となる場合に生じる蓄電素子20の膨らみを抑制しつつ、当該膨らみに起因する、ガスの排気経路41aのずれを機械的に抑制する構造を有している。従って、安全性が向上された蓄電装置1が実現される。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、蓄電装置1は、第1の方向(Y軸方向)に並んで配置された複数の蓄電素子20を備える。複数の蓄電素子20のそれぞれは、電極体25と、電極体25が収容された容器21とを有し、第1の方向(Y軸方向)に容器21の長側面24aを向け、第1の方向(Y軸方向)に直交する第2の方向(X軸方向)に容器21の短側面24bを向けて配置されている。この構成において、側壁部42は、複数の蓄電素子20のうちの最も外側の蓄電素子20の長側面24aに対向し、側壁部43は、当該最も外側の蓄電素子20の短側面24bに対向する。さらに、側壁部42と側壁部43とは、長側面24aから短側面24bにわたって連続して形成されている。
Further, in the present embodiment, the
この構成によれば、複数の蓄電素子20の排出部27に対向する位置から排気経路41aがずれることが抑制される。より具体的には、最も外側の蓄電素子20の長側面24a及び短側面24bに、中蓋40の側壁部42及び43が当接することで、中蓋40のX軸方向及びY軸方向の移動が規制される。これにより、排気経路41aの位置ずれの抑制効果が向上される。また、上記構成において、蓄電素子20の数に特に限定はないため、例えば、要求される出力電圧または蓄電量に応じた数の蓄電素子20を備える蓄電装置1であって、安全性が向上された蓄電装置1が実現される。
According to this configuration, the
また、本実施の形態において、中蓋40は、中蓋40と蓄電素子20の排出面23との間であって、かつ、排気経路41aに沿って配置された接着材60によって、排出面23に固定されている。
Further, in the present embodiment, the
このように、蓄電素子20と中蓋40との間に接着材60が介在することで、排気経路41aの正規の位置からのずれが更に抑制される。また、本実施の形態では、複数の蓄電素子20を横断するように、排気経路41aに沿って接着材60が延在するため、排気経路41aの気密性をより確実に向上させることができる。その結果、例えば、排気経路41aの途中の予期せぬ位置からガスが漏れる可能性が低減される。
In this way, by interposing the adhesive 60 between the
また、本実施の形態において、蓄電装置1は、蓄電素子20を収容する外装体10を備えている。外装体10は、中蓋40の側壁部42の外表面42aの少なくとも一部を覆う状態で、中蓋40と固定されている。
Further, in the present embodiment, the
この構成によれば、中蓋40の蓄電素子20に対する位置が、外装体10によっても規制される。そのため、例えば、排気経路41aの正規の位置からのずれの抑制がより確実化される。また、外装体10は、側壁部42を介して蓄電素子20の膨らみを抑制する部材として機能する。従って、より安全性が向上された蓄電装置1を得ることができる。
According to this configuration, the position of the
(他の実施の形態)
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
(Other embodiments)
Although the power storage device according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. That is, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
例えば、本実施の形態では、側壁部42及び43のそれぞれが、蓄電素子20と当接するとしたが、例えば、側壁部43は、蓄電素子20と当接しなくてもよい。
For example, in the present embodiment, each of the
具体的には、蓄電素子20において、内部の電解液の気化に伴い、容器21の内圧が上昇した場合、容器21の長側面24aが膨らみやすい。従って、Y軸方向に並べられた複数の蓄電素子20(例えば図2参照)の膨らみを抑制することに着目した場合、Y軸方向の両端の長側面24aのそれぞれが、対向する側壁部42に当接することが効果的である。この観点からは、複数の蓄電素子20の短側面24bに対向する側壁部43は、これら蓄電素子20の短側面24bに当接しなくてもよい。なお、この場合であっても、側壁部43は、2つの側壁部42を連結する部材(広がりを拘束する部材)であるため、1以上の蓄電素子20の膨らみの抑制に間接的に寄与することができる。
Specifically, in the
また、例えば側壁部42の内面及び蓄電素子20の長側面24aが完全な平面ではないこと、または、長側面24aが側壁部42に対して平行ではない姿勢で蓄電素子20が配置されていることなどに起因して、側壁部42と蓄電素子20とが広い範囲で当接することができない場合も考えられる。
Further, for example, the inner surface of the
そこで、側壁部42の内面に、蓄電素子20の長側面24aと複数の箇所で当接するための複数の凸部(リブ)を設けてもよい。図7は、側壁部42に複数の凸部48が設けられた中蓋40の構成を示す斜視図である。
Therefore, a plurality of convex portions (ribs) for contacting the
例えば図7に示すように、側壁部42に、長手方向(X軸方向)に複数の凸部48を並べて配置する。この場合、例えば樹脂製である中蓋40は、弾性変形を伴いながら複数の蓄電素子20に被せられ、その結果、側壁部42の複数の凸部48のそれぞれは、点または線で、側壁部42に隣接する蓄電素子20の長側面24aに当接する。これにより、例えば、中蓋40のY軸方向の位置ずれの抑制がより確実化される。また、側壁部42による蓄電素子20の膨れ抑制効果もより確実に発揮される。
For example, as shown in FIG. 7, a plurality of
また、図7に示すように、側壁部43に、長手方向(Y軸方向)に複数の凸部48を並べて配置してもよい。これにより、側壁部43を、複数の蓄電素子20の短側面24bにより確実に当接させることができる。これにより、例えば、中蓋40のX軸方向の位置ずれの抑制がより確実化される。
Further, as shown in FIG. 7, a plurality of
また、中蓋40の素材としてPC及びPP等の樹脂を例示したが、中蓋40の全体が樹脂で形成されていなくてもよい。例えば、中蓋40における排気経路41aを形成する部分である排気経路部41が、金属製の部材によって構成されてもよい。これにより、中蓋40の、蓄電素子20から排出されるガスの熱及び圧力に対する耐性が向上され、その結果、例えば、蓄電素子20からのガスの排出が完了するまで、排気経路41aが当初の設計通りに維持される可能性が向上する。
Further, although resins such as PC and PP have been exemplified as the material of the
また、中蓋40の全体が金属製であってもよく、この場合、絶縁が必要な箇所に、PCまたはPP等の絶縁材料が配置されていてもよい。
Further, the entire
また、上記実施の形態では、蓄電装置1は、外装体10と中蓋40とを備えるとしたが、中蓋40は、外装体10の一部として扱われてもよい。つまり、中蓋40は、1以上の蓄電素子20を外から覆う部材の一部であり、この観点から、中蓋40は、外装体10の一部である、ということもできる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、接続部材30と電極端子22とを溶接により接合するとした。しかし、接続部材30と電極端子22とは、他の手法によって接合されてもよい。例えば、リベットによるかしめ、または、ネジ止めなどの手法で接続部材30と電極端子22とが接合されてもよい。
Further, in the above embodiment, the connecting
その他、蓄電装置1が備える蓄電素子20の個数及び形状についても、上記実施の形態で説明される個数及び形状である必要はない。例えば、蓄電素子20の個数は1〜3または5以上あってもよく、蓄電素子20の形状が、例えば円柱状であってもよい。
In addition, the number and shape of the
また、上記実施の形態及びその変形例に含まれる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。 Further, a form constructed by arbitrarily combining the components included in the above-described embodiment and its modifications is also included in the scope of the present invention.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。 The present invention can be applied to a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
10 外装体
11 外蓋
12 外装体本体
12a 側壁
13 外部端子
17 外部端子
20 蓄電素子
21 容器
22 電極端子
23 排出面
24a 長側面
24b 短側面
25 電極体
27 排出部
30 接続部材
40 中蓋(経路形成部材)
41 排気経路部
41a 排気経路
42、43 側壁部
42a 外表面
45 開口部
48 凸部
49 排気口
50 基板
60 接着材
1
41
Claims (3)
前記排出部に対向する位置に排気経路を形成する経路形成部材と、を備え、
前記経路形成部材は、前記蓄電素子の、前記排出面の周縁と接続された側面に当接する側壁部を有し、
さらに、前記蓄電素子を収容する外装体を備え、
前記外装体は、前記外装体の側壁と前記蓄電素子の前記側面とで、前記経路形成部材の前記側壁部を挟んだ状態で、前記経路形成部材と固定されている、
蓄電装置。 A power storage element having a discharge surface provided with a discharge unit capable of discharging internal gas,
A path forming member for forming an exhaust path at a position facing the discharge portion is provided.
The path forming member has a side wall portion of the power storage element that abuts on a side surface connected to the peripheral edge of the discharge surface.
Further, an exterior body for accommodating the power storage element is provided.
The exterior body is fixed to the path forming member with the side wall portion of the path forming member sandwiched between the side wall of the exterior body and the side surface of the power storage element.
Power storage device.
前記複数の前記蓄電素子のそれぞれは、
電極体と、前記電極体が収容された容器とを有し、
前記第1の方向に前記容器の長側面を向け、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に前記容器の短側面を向けて配置されており、
前記側壁部は、前記複数の前記蓄電素子のうちの最も外側の前記蓄電素子の前記長側面および前記短側面に対向し、かつ、前記長側面から前記短側面にわたって連続して形成されている、
請求項1記載の蓄電装置。 A plurality of the power storage elements arranged side by side in the first direction are provided.
Each of the plurality of power storage elements
It has an electrode body and a container in which the electrode body is housed.
The container is arranged so that the long side surface of the container faces the first direction and the short side surface of the container faces the second direction orthogonal to the first direction.
The side wall portion faces the long side surface and the short side surface of the outermost power storage element among the plurality of power storage elements, and is formed continuously from the long side surface to the short side surface.
Claim 1 Symbol placement of the power storage device.
かつ、前記排気経路に沿って配置された接着材によって、前記排出面に固定されている、
請求項1または2に記載の蓄電装置。 The path forming member is between the path forming member and the discharging surface of the power storage element.
Moreover, it is fixed to the exhaust surface by the adhesive material arranged along the exhaust path.
The power storage device according to claim 1 or 2.
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