JP7137778B2 - power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電素子と、該蓄電素子を保持する保持部材とを備えた蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device that includes a power storage element and a holding member that holds the power storage element.
ハイブリッド自動車や電機自動車等に用いられる組電池は、電池スタック、拘束部材、電池監視基板、バスバーモジュールおよび固定部材を含んで構成される(特許文献1参照)。 A battery assembly used in a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like includes a battery stack, a restraining member, a battery monitoring board, a busbar module, and a fixing member (see Patent Document 1).
電池スタックは、平板状の電池セルを積層して構成される。複数の電池セルは、電気的に直列に接続されている。電池セルは、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池および有機ラジカル電池である。 A battery stack is configured by stacking flat battery cells. A plurality of battery cells are electrically connected in series. Battery cells are, for example, nickel-hydrogen secondary batteries, lithium-ion secondary batteries, and organic radical batteries.
以下、電池セルが積層されている方向を積層方向と称する。積層方向に直交し、長方形状の電池セルの長辺に沿った方向を長手方向と称する。また積層方向に直交し、長方形状の電池セルの短辺に沿った方向を上下方向と称する。 Hereinafter, the direction in which the battery cells are stacked is referred to as the stacking direction. A direction perpendicular to the stacking direction and along the long sides of the rectangular battery cells is referred to as a longitudinal direction. A direction perpendicular to the stacking direction and along the short sides of the rectangular battery cells is referred to as a vertical direction.
電池セルの外装ケースは、薄い平板状の形態をなす。外装ケースの内部空間には、電極積層体、電解質、端子接続部、正極端子部の一部、及び負極端子部の一部が内蔵されている。 The exterior case of the battery cell has the form of a thin flat plate. An electrode laminate, an electrolyte, a terminal connection portion, a portion of the positive electrode terminal portion, and a portion of the negative electrode terminal portion are incorporated in the internal space of the exterior case.
固定部材は、電池スタックを所定の設置箇所に固定するための部材である。固定部材は、電池スタックの積層方向の両面部に設けられる。固定部材は、設置箇所に連結されるとともに、拘束部材の両端部が固定される。固定部材は、第1プレートと第2プレートを含む。第1プレートと第2プレートは、重なった状態で固定されている。内側に位置する第1プレートは、拘束部材と連結される。外側に位置する第2プレートは、設置箇所に固定される。本実施形態では、設置箇所は、組電池の下方に位置している。したがって第2プレートの下方は、外側に屈曲しており、貫通穴が形成されている。この貫通穴に挿通されるボルトによって、設置箇所に固定される。 The fixing member is a member for fixing the battery stack to a predetermined installation location. The fixing members are provided on both sides of the battery stack in the stacking direction. The fixing member is connected to the installation location, and both ends of the restraining member are fixed. The stationary member includes a first plate and a second plate. The first plate and the second plate are fixed in an overlapping state. The inner first plate is connected with the restraining member. A second plate located on the outside is fixed to the installation point. In this embodiment, the installation location is located below the assembled battery. Therefore, the lower part of the second plate is bent outward and a through hole is formed. It is fixed to the installation location by a bolt inserted through the through hole.
拘束部材は、電池スタックの両面部を、積層方向に押圧した状態で拘束する。拘束部材は、積層方向の延びる部材であって、両端部が内側に屈曲している。したがって拘束部材は、上下方向に見て断面U字状に形成されている。この端部が固定部材に固定される。具体的には、第1プレートには穴が形成されており、拘束部材の屈曲部にも穴が形成されている。この穴を挿通してボルトが設けられ、拘束部材と第1プレートとが連結される。またボルトを締め付けることによって、電池スタックを積層方向に押圧することになる。拘束部材は、片側に上下方向に間隔をあけて2本ずつ、合計4本設けられる。 The restraining member restrains both side portions of the battery stack while pressing them in the stacking direction. The restraining member is a member extending in the stacking direction, and both ends thereof are bent inward. Therefore, the restraining member is formed to have a U-shaped cross section when viewed in the vertical direction. This end is fixed to a fixing member. Specifically, a hole is formed in the first plate, and a hole is also formed in the bent portion of the restraint member. A bolt is inserted through the hole to connect the restraint member and the first plate. Moreover, by tightening the bolt, the battery stack is pressed in the stacking direction. A total of four restraining members are provided on each side, with two restraining members spaced apart in the vertical direction.
ところで、この種の組電池において、電池スタック(電池セル)は、充放電に伴って積層方向に伸縮する。そのため、電池スタックは、伸長状態になると固定部材を積層方向に付勢する。また、この種の組電池において、振動等を受けたときに、電池スタック(電池セル)が固定部材を積層方向に向けて付勢することもある。 In this type of assembled battery, the battery stack (battery cell) expands and contracts in the stacking direction as it is charged and discharged. Therefore, when the battery stack is extended, the fixing member is urged in the stacking direction. In this type of assembled battery, the battery stack (battery cell) may urge the fixing member in the stacking direction when subjected to vibration or the like.
そうすると、設置箇所にボルトを介して固定された固定部材は、該ボルト側(設置箇所側)を支点にして傾倒しようとする。これに伴い、固定部材は、設置箇所(ボルト)側よりも該設置箇所(ボルト)側の反対側の方が積層方向に移動しようとする。そのため、固定部材の設置箇所から遠い位置にある拘束部材に対し、固定部材の設置箇所に近い位置にある拘束部材よりも大きな力(積層方向の力)が積層方向で拘束部材と固定部材とを連結するボルトを介して作用する。 Then, the fixing member fixed to the installation location via the bolt tends to tilt with the bolt side (installation location side) as a fulcrum. Along with this, the fixing member tends to move in the stacking direction more on the side opposite to the installation location (bolt) than on the installation location (bolt) side. Therefore, a force (force in the stacking direction) that is greater than that of a restraining member that is located closer to the installation location of the fixing member is applied to the restraining member that is located farther from the location where the fixing member is installed. Acts through connecting bolts.
その結果、従来の組電池では、設置箇所から遠い位置にある拘束部材と固定部材との境界周辺(具体的には、拘束部材の屈曲部の基端が位置する稜線周辺)には、設置箇所から近い位置にある拘束部材と固定部材との境界周辺(具体的には、拘束部材の屈曲部の基端が位置する稜線周辺)よりも大きな曲げ応力が作用する。 As a result, in the conventional assembled battery, around the boundary between the restraint member and the fixed member located far from the installation location (specifically, around the ridgeline where the base end of the bent portion of the restraint member is located), the installation location A larger bending stress acts than around the boundary between the restraining member and the fixed member (specifically, around the ridge where the proximal end of the bent portion of the restraining member is positioned) near the edge.
すなわち、従来の組電池では、それぞれが異なる方向で蓄電素子と並び且つ連結部を介して互いに連結された固定部材と拘束部材との境界周辺に対して局所的な応力集中が生じてしまう。 That is, in the conventional assembled battery, local stress concentration occurs around the boundary between the fixing member and the restraining member, which are aligned with the storage elements in different directions and are connected to each other via the connecting portion.
本実施形態は、それぞれが異なる方向で蓄電素子と並び且つ連結部を介して互いに連結された第一フレームと第二フレームとの境界周辺に対して局所的な応力集中が生じることを抑制することのできる蓄電装置を提供することを課題とする。 This embodiment suppresses the occurrence of local stress concentration around the boundary between the first frame and the second frame, which are aligned with the storage elements in different directions and are connected to each other via the connecting portion. An object of the present invention is to provide a power storage device capable of
本実施形態の蓄電装置は、
少なくとも一つの蓄電素子と、
蓄電素子を保持する保持部材とを備え、
保持部材は、
第一方向で蓄電素子と並ぶ終端部及び第一方向と直交する第二方向の終端部の一端に接続された取付部を含む第一フレームと、
第一方向及び第二方向と直交する第三方向で蓄電素子と並ぶ本体部及び該本体部から延出して少なくとも終端部の外面に沿う延出部を含む第二フレームと、
第一フレームと第二フレームとを第一方向に連結する連結部であって、延出部内で第二方向に間隔をあけて配置される二つ以上の連結部とを備え、
取付部は、取り付けの対象となる固定面に対して固定される設置部を含み、
二つ以上の連結部は、設置部の固定中心を通る第一仮想直線よりも第三方向において外方に配置され、
二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部以外の連結部は、二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部よりも第三方向において外方に配置される。
The power storage device of this embodiment is
at least one storage element;
a holding member that holds the power storage element,
The holding member is
a first frame including a terminal portion aligned with the power storage element in a first direction and a mounting portion connected to one end of the terminal portion in a second direction orthogonal to the first direction;
a second frame including a body portion aligned with the storage element in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, and an extension portion extending from the body portion and extending along at least the outer surface of the terminal portion;
a joint connecting the first frame and the second frame in the first direction, the joint comprising two or more joints spaced apart in the second direction within the extension;
The attachment part includes an installation part fixed to the fixing surface to be attached,
The two or more connecting parts are arranged outward in a third direction from a first imaginary straight line passing through the fixed center of the installation part,
Among the two or more connecting portions, the connecting portions other than the connecting portion closest to the installation portion are arranged outward in the third direction from the connecting portion closest to the installation portion among the two or more connecting portions. be done.
上記構成によれば、振動等の外的要因や充電時の蓄電素子の膨張等によって蓄電素子が第一フレームの終端部を第一方向に付勢すると、第一フレームは、設置部を支点にして外方に倒れようとする。この状態において、第二方向における第一フレームの設置部側とは反対側(終端部の他端側)の第一方向に変位しようとする量が、第一フレームの設置部側の第一方向に変位しようとする量よりも比例的に多くなる。 According to the above configuration, when the power storage element urges the terminal end portion of the first frame in the first direction due to an external factor such as vibration or expansion of the power storage element during charging, the first frame uses the installation portion as a fulcrum. and try to fall outward. In this state, the amount of displacement in the first direction on the side opposite to the installation section side of the first frame in the second direction (the other end side of the terminal end) is the first direction on the installation section side of the first frame. proportionately more than the amount to be displaced to
しかし、二つ以上の連結部は、設置部の固定中心を通る第一仮想直線よりも第三方向において外方に配置されるため、第一方向における力を伝達する二つ以上の連結部のそれぞれは、延出部と本体部との境界に近い位置にある。これにより、延出部と本体部との境界の曲げモーメントが小さくなる。 However, since the two or more connecting portions are arranged outward in the third direction from the first imaginary straight line passing through the fixing center of the installation portion, the two or more connecting portions transmitting the force in the first direction Each is located near the boundary between the extension and the body. This reduces the bending moment at the boundary between the extending portion and the main body portion.
その上、二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部以外の連結部は、二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部よりも第三方向において外方に配置されるため、各連結部周辺に作用する力による曲げモーメント(本体部と延出部との接続部分の曲げモーメント)が数値的に近づき、結果的に曲げ応力も数値的に近づく。 In addition, the connection portions other than the connection portion closest to the installation portion among the two or more connection portions are outward in the third direction from the connection portion closest to the installation portion among the two or more connection portions. Therefore, the bending moment due to the force acting around each connecting portion (the bending moment of the connecting portion between the main body portion and the extension portion) becomes numerically similar, and as a result, the bending stress also numerically approximates.
具体的には、第一フレームは、蓄電素子によって付勢されるに伴い、終端部の他端側が設置部側よりも大きく傾倒しようとするため、終端部の他端側にある連結部には、設置部側にある連結部に作用する力より大きな力が作用する。これに対し、終端部の他端側にある連結部から本体部と延出部との境界までの距離は、設置部側にある連結部から本体部と延出部との境界までの距離よりも短い。そして、曲げモーメントは、力と距離との積から求められるため、各連結部周辺に作用する力による曲げモーメント(本体部と延出部との接続部分の曲げモーメント)が相互に近づき、結果的に曲げ応力も相互に近づく。従って、それぞれが異なる方向で蓄電素子と並び且つ連結部を介して互いに連結された第一フレームと第二フレームとの境界周辺に対して局所的な応力集中が生じることが抑制される。 Specifically, as the first frame is biased by the storage element, the other end of the terminal portion tends to tilt more than the installation portion. , a larger force than the force acting on the connecting portion on the installation portion side. On the other hand, the distance from the connecting portion on the other end side of the terminal end to the boundary between the main body and the extending portion is greater than the distance from the connecting portion on the installation side to the boundary between the main body and the extending portion. is also short. Since the bending moment is obtained from the product of the force and the distance, the bending moment due to the force acting around each connecting portion (the bending moment of the connecting portion between the main body portion and the extension portion) approaches each other, resulting in , the bending stresses also approach each other. Therefore, local stress concentration around the boundary between the first frame and the second frame, which are aligned with the storage elements in different directions and are connected to each other via the connecting portion, is suppressed.
本実施形態の一態様として、二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部以外の連結部は、二つ以上の連結部のうちの最も設置部側にある連結部と設置部の固定中心とを結ぶ第二仮想直線の延長線上に配置されてもよい。 As one aspect of the present embodiment, the connection portion other than the connection portion closest to the installation portion among the two or more connection portions is the connection portion closest to the installation portion among the two or more connection portions. It may be arranged on an extension line of the second imaginary straight line connecting the fixed center of the part.
上記構成によれば、第二仮想直線は、設置部の固定中心と、該固定中心を通る第一仮想直線よりも外方に配置された連結部とを結ぶ直線であるため、第二方向で固定中心から遠ざかるにつれて、固定中心を通る第一仮想直線に対して比例的に離間する。すなわち、第二仮想直線は、第一仮想直線に対して傾斜し、本体部と延出部との境界に対して比例的に接近する。また、第二仮想直線の延長線も同様である。 According to the above configuration, the second imaginary straight line is a straight line connecting the fixed center of the installation portion and the connecting portion arranged outside the first imaginary straight line passing through the fixed center. As it moves away from the fixed center, it is proportionally spaced from the first imaginary straight line passing through the fixed center. That is, the second imaginary straight line is inclined with respect to the first imaginary straight line, and proportionally approaches the boundary between the main body portion and the extension portion. The extension of the second imaginary straight line is also the same.
従って、第二仮想直線の延長線の始点及び該延長線上に配置された二つ以上の連結部のそれぞれから本体部と延出部との境界までの距離は、第二方向における二つ以上の連結部のそれぞれの位置に応じた距離となる。すなわち、第二方向において固定位置から遠い位置にある連結部ほど、本体部と延出部との境界までの距離が短くなる。 Therefore, the distance from the starting point of the extension line of the second imaginary straight line and each of the two or more connecting portions arranged on the extension line to the boundary between the main body portion and the extension portion is two or more in the second direction. It becomes the distance according to each position of the connection part. That is, the distance to the boundary between the main body and the extending portion is shorter for the connecting portion located farther from the fixed position in the second direction.
これに対し、第一フレームの傾倒に伴って作用する第一方向の力は、第二方向において固定位置から遠い位置ほど比例的に大きくなる。 On the other hand, the force in the first direction acting along with the tilting of the first frame proportionally increases with the position farther from the fixed position in the second direction.
従って、上記構成の蓄電装置は、各連結部に作用する第一方向の力と各連結部から本体部と延出部との境界までの第三方向における距離とのバランスが得られる結果、本体部と延出部との境界における各連結部と対応する位置での曲げモーメントの値が近づく或いは均一化される。これにより、各連結部と対応する位置での曲げ応力の値も近づく或いは均一化される。 Therefore, in the power storage device having the above configuration, a balance between the force acting on each connecting portion in the first direction and the distance in the third direction from each connecting portion to the boundary between the main body portion and the extension portion can be obtained. The values of the bending moments at the locations corresponding to each joint at the boundary between the portion and the extension are approximated or equalized. As a result, the values of the bending stresses at the positions corresponding to the respective connecting portions are also brought close to each other or made uniform.
本実施形態の他態様として、二つ以上の連結部のうちの最も終端部の他端側にある連結部以外の連結部は、二つ以上の連結部のうちの最も終端部の他端側にある連結部と設置部の固定中心とを結ぶ第二仮想直線上に配置されてもよい。 As another aspect of the present embodiment, the connection portion other than the connection portion on the other end side of the most terminal portion among the two or more connection portions is the other end side of the most terminal portion among the two or more connection portions. may be arranged on a second imaginary straight line that connects the connection portion at the position and the fixed center of the installation portion.
上記構成によれば、第二仮想直線は、設置部の固定中心と、該固定中心を通る第一仮想直線よりも外方に配置された連結部とを結ぶ直線であるため、第二方向において固定中心から遠ざかるにつれて、固定中心を通る第一仮想直線に対して比例的に離間する。すなわち、第二仮想直線は、第一仮想直線に対して傾斜し、本体部と延出部との境界に対して比例的に接近する。 According to the above configuration, the second imaginary straight line is a straight line connecting the fixing center of the installation portion and the connecting portion arranged outside the first imaginary straight line passing through the fixing center. As it moves away from the fixed center, it is proportionally spaced from the first imaginary straight line passing through the fixed center. That is, the second imaginary straight line is inclined with respect to the first imaginary straight line, and proportionally approaches the boundary between the main body portion and the extension portion.
従って、第二仮想直線上に配置された二つ以上の連結部のそれぞれから本体部と延出部との境界までの距離は、第二方向における二つ以上の連結部のそれぞれの位置に応じた距離となる。すなわち、第二方向において固定位置から遠い位置にある連結部ほど、本体部と延出部との境界までの距離が短くなる。 Therefore, the distance from each of the two or more connecting portions arranged on the second imaginary straight line to the boundary between the main body portion and the extension portion depends on the position of each of the two or more connecting portions in the second direction. distance. That is, the distance to the boundary between the main body and the extending portion is shorter for the connecting portion located farther from the fixed position in the second direction.
これに対し、第一フレームの傾倒に伴って作用する第一方向の力は、第二方向において固定位置から遠い位置ほど比例的に大きくなる。 On the other hand, the force in the first direction acting along with the tilting of the first frame proportionally increases with the position farther from the fixed position in the second direction.
従って、上記構成の蓄電装置は、各連結部に作用する第一方向の力と各連結部から本体部と延出部との境界までの第三方向における距離とのバランスが得られる結果、本体部と延出部との境界における各連結部と対応する位置での曲げモーメントの値が近づく或いは均一化される。これにより、各連結部と対応する位置での曲げ応力の値も近づく或いは均一化される。 Therefore, in the power storage device having the above configuration, a balance between the force acting on each connecting portion in the first direction and the distance in the third direction from each connecting portion to the boundary between the main body portion and the extension portion can be obtained. The values of the bending moments at the locations corresponding to each joint at the boundary between the portion and the extension are approximated or equalized. As a result, the values of the bending stresses at the positions corresponding to the respective connecting portions are also brought close to each other or made uniform.
これらにおいて、
第一フレームは、第一方向で少なくとも一つの蓄電素子の両側に一対配置され、
第二フレームは、第三方向で少なくとも一つの蓄電素子の両側に一対配置され、
一対の第二フレームのうちの一方の第二フレームと第一フレームとを連結する二つ以上の連結部と、一対の第二フレームのうちの他方の第二フレームと第一フレームとを連結する二つ以上の連結部とは、第一フレームの終端部の第二方向に延びる中心線を基準に対称的に配置されてもよい。
In these
a pair of first frames arranged on both sides of at least one storage element in the first direction;
a pair of second frames arranged on both sides of at least one storage element in a third direction;
Two or more connecting portions connecting one of the pair of second frames and the first frame, and connecting the other of the pair of second frames and the first frame The two or more connecting portions may be arranged symmetrically with respect to the center line extending in the second direction of the end portion of the first frame.
上記構成によれば、第一フレームの終端部に作用した蓄電素子の付勢力が、一方の第二フレーム側と他方の第二フレーム側とに均等又は略均等に作用する。これにより、第一フレームと一方の第二フレームとの境界周辺の曲げモーメント(曲げ応力)の値と、第一フレームと他方の第二フレームとの境界周辺の曲げモーメント(曲げ応力)の値とが均一化される。従って、第一フレームと第二フレームとを連結する何れかの連結部周辺に応力が集中することが抑制される。 According to the above configuration, the urging force of the electric storage element acting on the end portion of the first frame acts equally or substantially equally on one second frame side and the other second frame side. As a result, the value of the bending moment (bending stress) around the boundary between the first frame and one of the second frames and the value of the bending moment (bending stress) around the boundary between the first frame and the other second frame is equalized. Therefore, concentration of stress around any connecting portion connecting the first frame and the second frame is suppressed.
この場合、
取付部は、
第三方向に間隔をあけて配置された一対の脚部であって、それぞれが終端部の一端から第二方向に延びる一対の脚部を含み、
一対の脚部のそれぞれは、終端部の一端に接続された第一端と、該第一端の反対側の第二端であって、設置部を含む第二端とを有してもよい。
in this case,
The mounting part is
a pair of legs spaced apart in a third direction, each leg extending in the second direction from one end of the terminal portion;
Each of the pair of legs may have a first end connected to one end of the terminal end and a second end opposite to the first end and including the installation portion. .
このようにすれば、一対の脚部によって終端部が固定面から離れた位置に配置されるため、終端部に対して第一方向に並ぶ蓄電素子も固定面から離れた位置に配置される。これにより、蓄電素子の放熱性が向上する。 With this configuration, the pair of legs allows the terminal end to be positioned away from the fixing surface, so that the power storage elements aligned in the first direction with respect to the terminal end are also positioned away from the fixing surface. This improves the heat dissipation of the storage element.
そして、上述の如く、脚部の存在によって固定面から離れた位置にある終端部に対し、蓄電素子による付勢力が作用すると、脚の長さに応じた傾倒が生じるため、二つ以上の連結部のそれぞれでの応力(曲げモーメント)のばらつきが生じやすい。 Then, as described above, when the urging force of the electric storage element acts on the terminal end located away from the fixing surface due to the presence of the leg, tilting occurs according to the length of the leg. Variation in stress (bending moment) tends to occur in each part.
しかしながら、本実施形態によれば、上述の如く、各連結部に作用する第一方向の力と第一方向の各連結部から本体部と延出部との境界までの第三方向における距離とのバランスが得られる結果、本体部と延出部との境界における各連結部と対応する位置での曲げモーメントの値が近づく或いは均一化される。従って、第一フレームが終端部を固定面から離れた位置に配置する脚部を有していても、二つ以上の連結部のそれぞれと対応する位置での曲げ応力の値が近づく或いは均一化される。 However, according to the present embodiment, as described above, the force acting on each connecting portion in the first direction and the distance in the third direction from each connecting portion in the first direction to the boundary between the main body portion and the extension portion As a result, the values of the bending moments at the positions corresponding to the respective connecting portions on the boundary between the main body portion and the extension portion are approximated or equalized. Therefore, even if the first frame has a leg with the terminal end positioned away from the fixing surface, the values of the bending stress at the positions corresponding to each of the two or more connecting parts approach or equalize. be done.
本実施形態によれば、それぞれが異なる方向で蓄電素子と並び且つ連結部を介して互いに連結された第一フレームと第二フレームとの境界周辺に対して局所的な応力集中が生じることを抑制することができるという優れた効果を奏し得る。 According to the present embodiment, local stress concentration around the boundary between the first frame and the second frame, which are aligned with the storage elements in different directions and are connected to each other via the connecting portion, is suppressed. An excellent effect of being able to
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材(各構成要素)の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The name of each component (each component) of this embodiment is the one in this embodiment, and may differ from the name of each component (each component) in the background art.
図1~図3に示すように、蓄電装置1は、少なくとも一つの蓄電素子2と、少なくとも一つの蓄電素子2を保持する保持部材4とを備える。また、蓄電装置1は、蓄電素子2と隣り合う隣接部材3を備える。また、蓄電装置1は、少なくとも一つの蓄電素子2と保持部材4との間に配置されるインシュレータ5と、異なる蓄電素子2同士又は蓄電素子2と外部入出力用端子(採番しない)等とを導通可能に接続するバスバ6(図1及び図2参照)とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本実施形態の蓄電装置1は、蓄電素子2を複数備える。複数の蓄電素子2は、第一方向に並ぶ。なお、以下の説明において、複数の蓄電素子2が並ぶ方向(第一方向)をX軸方向とし、X軸方向と直交する方向(第二方向)をZ軸方向とし、X軸方向及びZ軸方向と直交する方向(第三方向)をY軸方向とする。これに伴い、各図には、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向と対応する直交座標(X軸、Y軸、Z軸が直交する座標)を便宜上図示している。
The
複数の蓄電素子2のそれぞれは、一次電池、二次電池、キャパシタ等である。本実施形態の蓄電素子2は、充放電可能な非水電解質二次電池である。より具体的には、蓄電素子2は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。この蓄電素子2は、いわゆる角型のリチウムイオン二次電池である。
Each of the plurality of
複数の蓄電素子2のそれぞれは、図2に示す如く、電極体(図示しない)と、電極体を電解液と共に収容するケース21と、少なくとも一部がケース21の外側に露出する外部端子22とを有する。
As shown in FIG. 2, each of the plurality of
ケース21は、開口を有するケース本体211と、ケース本体211の開口を塞ぐ(閉じる)板状の蓋板216とを有する。本実施形態のケース本体211は、有底角筒状であり、ケース21は、扁平な直方体形状である。ケース本体211は、矩形板状の閉塞部212と、閉塞部212の周縁に接続される筒状の胴部(周壁)213とを備える。胴部213は、偏平な角筒形状を有する。この胴部213は、閉塞部212の周縁における長辺から延びる一対の長壁部214と、閉塞部212の周縁における短辺から延びる一対の短壁部215とを有する。短壁部215が一対の長壁部214の対応する端部同士をそれぞれ接続することによって、扁平な角筒状の胴部213が形成される。蓋板216は、ケース本体211の開口を塞ぐ矩形板状の部材である。この蓋板216には、一対の外部端子22が配置されている。
The
本実施形態の蓄電装置1では、複数の蓄電素子2は、上述の如く、X軸方向に並んでいる。複数の蓄電素子2のそれぞれは、ケース21(ケース本体211)の長壁部214をX軸方向に向けている。
In the
隣接部材3は、X軸方向に並ぶ二つの蓄電素子2の間、又は、X軸方向の最も端の蓄電素子2と該蓄電素子2に対してX軸方向に並ぶ部材(本実施形態の例では、保持部材4の一部)との間に配置される。この隣接部材3は、樹脂等の絶縁性を有する部材によって構成される。また、隣接部材3は、隣接する蓄電素子2との間に該蓄電素子2の温度調整用の流体が流通可能な流路を形成する。
The
保持部材4は、金属等の導電性を有する部材によって構成されている。保持部材4は、図1~図3に示す如く、複数の蓄電素子2と複数の隣接部材3との周囲を囲むことにより、これら複数の蓄電素子2及び複数の隣接部材3をひとまとめに保持する。
The holding
より具体的に説明する。図1及び図2に示す如く、保持部材4は、X軸方向で蓄電素子2と並ぶ終端部400及びZ軸方向の終端部400の一端に接続された取付部401を含む第一フレーム40と、Y軸方向で蓄電素子2と並ぶ本体部410及び該本体部410から延出して少なくとも終端部400の外面に沿う延出部411を含む第二フレーム41と、第一フレーム40と第二フレーム41とをX軸方向に連結する連結部42であって、延出部411内でZ軸方向に間隔をあけて配置される二つ以上の連結部42とを備える。
More specific description will be given. As shown in FIGS. 1 and 2, the holding
本実施形態に係る保持部材4において、第一フレーム40は、X軸方向で少なくとも一つの蓄電素子2の両側に一対配置され、第二フレーム41は、Y軸方向で少なくとも一つの蓄電素子2の両側に一対配置される。すなわち、保持部材4は、X軸方向において複数の蓄電素子2の両側に配置される一対の第一フレーム40と、Y軸方向で複数の蓄電素子2の両側に配置され、Y軸方向における第一フレーム40の端部同士を接続する一対の第二フレーム41とを有する。
In the holding
一対の第一フレーム40のそれぞれにおいて、終端部400は、図4に示す如く、X軸方向において蓄電素子2側を向く第一面と、X軸方向において蓄電素子2側とは反対側(外側)を向く第二面とを有する。なお、本実施形態の終端部400は、複数の部材(本実施形態においては二つの部材)がX軸方向に重ね合わされることで構成されている。これに伴い、終端部400の第一面は、X軸方向において最も端にある一方の部材の外面であり、終端部400の第二面は、X軸方向において最も端にある他方の部材の外面である。
In each of the pair of
終端部400は、Y軸方向の両端部のそれぞれに、X軸方向に貫通する穴402a,402bを有する。この穴402a,402bには、連結部42を構成するボルト420(図2参照)が挿通される。本実施形態において、Y軸方向における終端部400の両端部のそれぞれには、Z軸方向に間隔をあけた二つの穴402a,402bが設けられる。
The
Y軸方向における終端部400の両端部のそれぞれにおいて、Z軸方向に間隔をあけた二つの穴402a,402bのうち、Z軸方向における終端部400の他端側にある穴402aは、Z軸方向における終端部400の一端側にある穴402aよりもY軸方向の外方に配置されている。本実施形態において、Y軸方向における終端部400の両端部にある穴402a,402bは、終端部400のZ軸方向に延びる中心線CLを基準に対称に配置される。
At both ends of the
取付部401は、取り付けの対象となる固定面に対して固定される設置部401aを含む。本実施形態において、取付部401は、Y軸方向に間隔をあけて配置された一対の脚部401b,401bを含む。一対の脚部401b,401bのそれぞれは、終端部400の一端からZ軸方向に延びる。一対の脚部401b,401bのそれぞれは、終端部400の一端に接続された第一端と、該第一端の反対側の第二端を有する。脚部401bの第二端は、設置部401aを含む。
The
本実施形態において、脚部401bの第二端を含む端部は、第一端側に対して屈曲し、Z軸方向において外方に向く設置面を有する設置部401aを構成する。設置部401aには、取り付けの対象となる固定面(例えば、自動車のシャーシ又はシャーシに固定された取付金具の外面)に対して固定可能に構成される。本実施形態において、設置部401aは、Z軸方向に延びる軸中心を有するボルトによって固定面に固定される。
In the present embodiment, the end portion including the second end of the
これに伴い、設置部401aには、ボルトの軸部を挿通する穴403が、Z軸方向に貫通して設けられている。かかる構成により、穴403の穴中心或いは穴403に挿通されたボルトの軸中心が設置部401aの固定中心となる。一方の脚部401bの設置部401aの固定中心は、X軸方向から見て、Y軸方向における終端部400の一方の端部内にある二つの穴402a,402bを結ぶ仮想線の延長線と重なる位置に配置される。また、他方の脚部401bの設置部401aの固定中心は、X軸方向から見て、Y軸方向における終端部400の他方の端部内にある二つの穴402a,402bを結ぶ仮想線の延長線と重なる位置に配置される。
Accordingly, the
すなわち、Y軸方向における終端部400の一方の端部にある二つの穴402a,402bは、終端部400の一方の端部側にある一方の脚部401bの設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1よりもY軸方向において外方に配置される。また、Y軸方向における終端部400の他方の端部にある二つの穴402a,402bは、終端部400の他方の端部側にある他方の脚部401bの設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1よりもY軸方向において外方に配置される。
That is, the two
そして、Y軸方向における終端部400の各端部にある二つの穴402a,402bのうちの最も設置部401a側にある穴402b以外の穴402aは、二つの穴402a,402bのうちの最も設置部401a側にある穴402bよりもY軸方向において外方に配置される。本実施形態において、Y軸方向における終端部400の各端部にある二つの穴402a,402bのうちの最も設置部401a側にある穴402b以外の穴402aは、Y軸方向における終端部400の各端部にある二つの穴402a,402bのうちの最も設置部401a側にある穴402bと、該穴402bのある端部と対応する脚部401bの設置部401aの固定中心とを結ぶ第二仮想直線VL2の延長線EL上に配置される。
Of the two
なお、本実施形態において、設置部401aは、終端部400からX軸方向において外方に突出しており、固定中心が終端部400に対してX軸方向に位置ずれしている。これに伴い、ここで提議している第一仮想直線VL1、第二仮想直線VL2、及び延長線ELの関係(穴402a,402bと固定中心との配置の基準)は、X軸方向から見た関係(X軸方向の位置ずれを無視した平面的な関係)である。
In this embodiment, the
図2に戻り、一対の第一フレーム40のそれぞれは、それぞれの終端部400によって複数の蓄電素子2を挟み込むように配置される。本実施形態の蓄電装置1は、隣接部材3を備えるため、蓄電素子2と隣接部材3とがX軸方向において交互に配置される。これに伴い、一対の第一フレーム40は、それぞれの終端部400によって蓄電素子2と隣接部材3との積層体をX軸方向で挟み込むように配置される。
Returning to FIG. 2 , each of the pair of
なお、蓄電素子2と隣接部材3との積層体において、X軸方向の両端に隣接部材3が位置している。これにより、第一フレーム40の終端部400は、隣接部材3を挟んで蓄電素子2と並んでいる。
In addition, in the laminated body of the
一対の第二フレーム41は、上述の如く、Y軸方向において複数の蓄電素子2の両側に配置される。一対の第二フレーム41のそれぞれは、Y軸方向で蓄電素子2と並ぶ本体部410と、該本体部410からY軸方向に延出して少なくとも終端部400の外面に沿う延出部411とを含む。また、一対の第二フレーム41のそれぞれは、本体部410における延出部411とは異なる位置からY軸方向に延びて蓄電素子2(ケース21の閉塞部212)の外面に沿う第一延設部412と、第一延設部412からZ軸方向の外方に延びる第二延設部413とを有する。本実施形態の第二フレーム41は、金属プレートをプレス成型したもので、全体(本体部410、延出部411、第一延設部412、第二延設部413)が一体成型されている。
The pair of
一対の第二フレーム41のそれぞれにおいて、本体部410は、X軸方向に長手を有する。本実施形態の本体部410は、梯子状に形成されている。
In each of the pair of
一対の第二フレーム41のそれぞれは、X軸方向の両端部のそれぞれに延出部411を有する。即ち、一対の第二フレーム41のそれぞれは、一対の延出部411を有する。
Each of the pair of
延出部411は、Y軸方向における第一フレーム40の端部(終端部400の端部)に連結される部位である。すなわち、延出部411は、Y軸方向における第一フレーム40の端部(終端部400の端部)に対して外方側から重ね合わされる部位であり、該重ね合わされた終端部400に対してX軸方向に連結される。
The extending
これに伴い、第二フレーム41の延出部411は、Y軸方向及びZ軸方向に広がり且つZ軸方向に長手を有する板状に形成される。また、延出部411は、Y軸方向における第一フレーム40(終端部400)の端部に設けられた穴402a,402bと対応する位置(X軸方向から見て重なる位置)に穴414a,414bを有する。
Along with this, the extending
本実施形態において、Y軸方向における第一フレーム40(終端部400)の両端部のそれぞれに対してZ軸方向に間隔をあけて配置される二つの穴402a,402bが設けられているため、延出部411にも、Z軸方向に間隔をあけた二つの穴414a,414bが設けられている。
In the present embodiment, two
延出部411の二つの穴414a,414bについても、Y軸方向において位置ずれしている。すなわち、延出部411の二つの穴414a,414bのうち一方の穴414a(Z軸方向を上下方向としたときに上側に位置する穴414a)は、延出部411の二つの穴414a,414bのうち他方の穴414b(Z軸方向を上下方向としたときに下側に位置する穴414b)よりもY軸方向において外側に位置している。
The two
本実施形態において、連結部42は、軸状の雄ネジ部(採番しない)を有するボルト420と、該ボルト420の雄ネジ部に螺合される雌ネジ部(ネジ穴)を有するナット421とで構成される。本実施形態において、連結部42のナット421は、自身の雌ネジ部(ネジ穴)を第一フレーム40(終端部400)の穴402a,402bに合わせた状態で、該終端部400の第一面に固着(本実施形態では溶接)されている。
In this embodiment, the connecting
本実施形態の蓄電装置1では、連結部42を構成するボルト420の雄ネジ部は、第二フレーム41の延出部411の穴414a,414b及び該延出部411を重ねた第一フレーム40の終端部400の端部の穴402a,402bに挿通された上で、ナット421(雌ネジ部)に螺合される。これにより、連結部42(ボルト420及びナット421)は、終端部400と延出部411とをX軸方向に連結する。すなわち、各連結部42は、X軸方向の力を終端部400及び延出部411に伝達する力点となる。
In the
このようにボルト420が終端部400の穴402a,402b及び延出部411の穴414a,414bに挿通されるため、終端部400の端部に重ね合わされた延出部411内にある二つの連結部42は、終端部400の穴402a,402bの配置と対応した配置になる。すなわち、二つの連結部42は、図5に示す如く、設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1よりもY軸方向において外方に配置される。
Since the
本実施形態において、延出部411内にある二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42よりもY軸方向において外方に配置される。また、本実施形態において、延出部411内にある二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42と設置部401aの固定中心とを結ぶ第二仮想直線VL2の延長線EL上に配置される。
In the present embodiment, of the two connecting
なお、上述の如く、設置部401aは、終端部400からX軸方向において外方に突出しており、設置部401aの固定中心が終端部400(連結部42)に対してX軸方向に位置ずれしている。これに伴い、ここで定義している第一仮想直線VL1、第二仮想直線VL2、及び延長線ELの関係(連結部42と固定中心との配置の基準)についても、図5からも明らかなように、X軸方向から見た関係(X軸方向の位置ずれを無視した平面的な関係)である。また、ここでの「延長線EL上に配置」とは、X軸方向から見た状態を前提に、連結部42の中心(本実施形態においてはボルト420の雄ネジ部の軸中心)が延長線EL上に位置することは勿論のこと、延出部411に対して連結部42のX軸方向の力を伝達する領域(本実施形態においては、ボルト420の頭部及びナットの存在する領域)の何れかの位置を延長線ELが通ることを含む。
As described above, the
ここで、第二仮想直線VL2(延長線EL)の傾きが蓄電素子2の付勢に伴って傾倒しようとする第一フレーム40の各位置(Z軸方向の位置)におけるX軸方向に変位しようとする量の変化を表す傾斜の傾き(図7参照)と近似する傾き或いは同一の傾きになるように、二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42が配置されることが好ましい。すなわち、第二仮想直線VL2(延長線EL)の傾きが蓄電素子2の付勢に伴って傾倒しようとする第一フレーム40の各位置(Z軸方向の位置)で作用するX軸方向の力の変化を表す傾斜の傾き(図8参照)と近似した傾き或いは同一の傾きになるように、二つの連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42が配置されることが好ましい。
Here, the inclination of the second imaginary straight line VL2 (extended line EL) is displaced in the X-axis direction at each position (position in the Z-axis direction) of the
本実施形態において、一対の第二フレーム41のうちの一方の第二フレーム41と第一フレーム40とを連結する二つ以上の連結部42と、一対の第二フレーム41のうちの他方の第二フレーム41と第一フレーム40とを連結する二つ以上の連結部42とは、第一フレーム40の終端部400のZ軸方向に延びる中心線CLを基準に対称的に配置される。
In this embodiment, two or more connecting
図2に戻り、インシュレータ5は、絶縁性を有し、第二フレーム41と複数の蓄電素子2との間に配置される。このインシュレータ5は、第二フレーム41における少なくとも複数の蓄電素子2と対向する領域を覆う。具体的に、本実施形態のインシュレータ5は、本体部410における各蓄電素子2を向いた面、第一延設部412における各蓄電素子2を向いた面、及び、第二延設部413におけるY軸方向の内側を向いた面を少なくとも覆う。これにより、インシュレータ5は、第二フレーム41と、複数の蓄電素子2との間を絶縁する。
Returning to FIG. 2 , the
バスバ6は、金属等の導電性を有する板状の部材である。バスバ6は、蓄電素子2の外部端子22同士、又は、蓄電素子2の外部端子22と外部入出力用端子(採番しない)とを導通させる。バスバ6は、蓄電装置1において複数(複数の蓄電素子2の数及び外部入出力用端子の数と対応する数)設けられる。本実施形態の複数のバスバ6は、蓄電装置1に含まれる複数の蓄電素子2の全てを直列に接続する(導通させる)。
The
以上のように、本実施形態の蓄電装置1は、少なくとも一つの蓄電素子2と、蓄電素子2を保持する保持部材4とを備え、保持部材4は、X軸方向で蓄電素子2と並ぶ終端部400及びZ軸方向の終端部400の一端に接続された取付部401を含む第一フレーム40と、Y軸方向で蓄電素子2と並ぶ本体部410及び該本体部410から延出して少なくとも終端部400の外面に沿う延出部411を含む第二フレーム41と、第一フレーム40と第二フレーム41とをX軸方向に連結する連結部42であって、延出部411内でZ軸方向に間隔をあけて配置される二つ以上の連結部42とを備え、取付部401は、取り付けの対象となる固定面に対して固定される設置部401aを含み、二つ以上の連結部42は、設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1よりもY軸方向において外方に配置され、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42よりもY軸方向において外方に配置される。
As described above, the
上記構成によれば、図6に示す如く、振動等の外的要因や充電時の蓄電素子2の膨張等によって蓄電素子2が第一フレーム40の終端部400をX軸方向に付勢すると、その付勢力Fの作用によって、第一フレーム40は、設置部401aを支点にして外方に倒れようとする。そうすると、図7に示すように、Z軸方向における第一フレーム40の設置部401a側とは反対側(終端部400の他端側)のX軸方向に変位しようとする量が、第一フレーム40の設置部401a側のX軸方向に変位しようとする量よりも比例的に多くなる。これに伴い、図8に示すように、傾倒の支点となる設置部401aから離れた位置ほどX軸方向に作用する力が大きくなる。すなわち、X軸方向の力は、設置部401aから終端部400の他端に向かうにつれて比例的に大きくなる。
According to the above configuration, as shown in FIG. 6, when the
しかし、上記構成によれば、二つ以上の連結部42は、図5に示す如く、設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1よりもY軸方向において外方に配置されるため、X軸方向の力を伝達する各連結部42は、延出部411と本体部410との境界Eに近い位置にある。これにより、延出部411と本体部410との境界Eの曲げモーメントの値が小さくなる。
However, according to the above configuration, as shown in FIG. 5, the two or more connecting
その上、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42よりもY軸方向において外方に配置されるため、各連結部42周辺に作用する力による曲げモーメント(本体部410と延出部411との接続部分の曲げモーメント)の値が相互に近づき、結果的に曲げ応力の値も相互に近づく。
In addition, the
具体的には、第一フレーム40は、蓄電素子2によって付勢されるに伴い、終端部400の他端側が一端側よりも大きく傾倒しようとするため、終端部400の他端側にある一方の連結部42には、設置部401a側にある他方の連結部42に作用する力より大きな力が作用する(図8参照)。これに対し、終端部400の他端側にある一方の連結部42から本体部410と延出部411との境界Eまでの距離は、設置部401a側にある他方の連結部42から本体部410と延出部411との境界Eまでの距離よりも短い(図5参照)。そして、曲げモーメントは、力と距離との積から求められるため、各連結部42周辺に作用する力による曲げモーメント(本体部410と延出部411との接続部分の曲げモーメント)が数値的に近づき、結果的に曲げ応力も数値的に近づく。従って、それぞれが異なる方向で蓄電素子2と並び且つ連結部42を介して互いに連結された第一フレーム40と第二フレーム41との境界周辺に対して局所的な応力集中が生じることが抑制される。
Specifically, as the
特に、本実施形態において、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42と設置部401aの固定中心とを結ぶ第二仮想直線VL2の延長線EL上に配置されている。
In particular, in the present embodiment, the
上記構成によれば、第二仮想直線VL2は、設置部401aの固定中心と、該固定中心を通る第一仮想直線VL1よりも外方に配置された連結部42とを結ぶ直線であるため、図5に示す如く、Z軸方向において設置部401aの固定中心から遠ざかるにつれて、設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1に対して比例的に離間する。すなわち、第二仮想直線VL2は、第一仮想直線VL1に対して傾斜し、本体部410と延出部411との境界Eに対して比例的に接近する。また、第二仮想直線VL2の延長線ELも同様である。
According to the above configuration, the second virtual straight line VL2 is a straight line that connects the fixed center of the
従って、第二仮想直線VL2の延長線ELの始点及び該延長線EL上に配置された二つ以上の連結部42のそれぞれから本体部410と延出部411との境界Eまでの距離は、Z軸方向における二つ以上の連結部42のそれぞれの位置に応じた距離となる。すなわち、Z軸方向において設置部401aの固定位置から遠い位置にある連結部42ほど、本体部410と延出部411との境界Eまでの距離が比例的に短くなる。
Therefore, the distance from the starting point of the extension line EL of the second imaginary straight line VL2 and each of the two or more connecting
これに対し、第一フレーム40の傾倒に伴って作用するX軸方向の力は、図8に示す如く、Z軸方向において設置部401aの固定位置から遠い位置ほど比例的に大きくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the force in the X-axis direction acting along with the tilting of the
従って、上記構成の蓄電装置1は、各連結部42に作用するX軸方向の力と、各連結部42から本体部410と延出部411との境界Eまでの距離とのバランスが得られる結果、本体部410と延出部411との境界Eにおける各連結部42と対応する位置での曲げモーメントが近づく或いは均一化される。これにより、各連結部42と対応する位置での曲げ応力も近づく或いは均一化される。
Therefore, in the
また、本実施形態において、第一フレーム40は、X軸方向で少なくとも一つの蓄電素子2の両側に一対配置され、第二フレーム41は、Y軸方向で少なくとも一つの蓄電素子2の両側に一対配置され、一対の第二フレーム41のうちの一方の第二フレーム41と第一フレーム40とを連結する二つ以上の連結部42と、一対の第二フレーム41のうちの他方の第二フレーム41と第一フレーム40とを連結する二つ以上の連結部42とは、第一フレーム40の終端部400のZ軸方向に延びる中心線CLを基準に対称的に配置されている。
In this embodiment, a pair of
上記構成によれば、第一フレーム40の終端部400に作用した蓄電素子2の付勢力Fが、一方の第二フレーム41側と他方の第二フレーム41側に均等又は略均等に作用する。これにより、第一フレーム40と一方の第二フレーム41との境界E周辺の曲げモーメント(曲げ応力)と、第一フレーム40と他方の第二フレーム41との境界E周辺の曲げモーメント(曲げ応力)とが均一化される。従って、第一フレーム40と第二フレーム41とを連結する何れかの連結部42周辺に応力が集中することが抑制される。
According to the above configuration, the biasing force F of the
また、本実施形態において、取付部401は、Y軸方向に間隔をあけて配置された一対の脚部401bであって、それぞれが終端部400の一端からZ軸方向に延びる一対の脚部401bを含み、一対の脚部401bのそれぞれは、終端部400の一端に接続された第一端と、該第一端の反対側の第二端であって、設置部401aを含む第二端とを有する。
In addition, in the present embodiment, the mounting
このようにすれば、一対の脚部401bによって終端部400が固定面からZ軸方向の離れた位置に配置されため、終端部400に対してX軸方向に並ぶ蓄電素子2も固定面からZ軸方向の離れた位置に配置される。これにより、蓄電素子2の放熱性が向上する。
With this configuration, the
そして、上述の如く、脚部401bの存在によって固定面から離れた位置にある終端部400に対し、蓄電素子2による付勢力Fが作用すると、脚の長さに応じた傾倒が生じるため、二つ以上の連結部42のそれぞれでの応力(曲げモーメント)のばらつきが生じやすい。
Then, as described above, when the urging force F by the
しかしながら、本実施形態によれば、上述の如く、各連結部42に作用するX軸方向の力と、各連結部42から本体部410と延出部411との境界Eまでの距離とのバランスが得られる結果、本体部410と延出部411との境界Eにおける各連結部42と対応する位置での曲げモーメントが近づく或いは均一化される。従って、第一フレーム40が終端部400を固定面から離れた位置に配置する脚部401bを有していても、二つ以上の連結部42のそれぞれと対応する位置での曲げ応力が近づく或いは均一化される。
However, according to this embodiment, as described above, the balance between the force acting on each connecting
従って、本実施形態に係る蓄電装置1によれば、それぞれが異なる方向で蓄電素子2と並び且つ連結部42を介して互いに連結された第一フレーム40と第二フレーム41との境界E周辺に対して局所的な応力集中が生じることを抑制することができるという優れた効果を奏し得る。
Therefore, according to the
尚、本発明の蓄電装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。 It should be noted that the power storage device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, some of the configurations of certain embodiments can be deleted.
上記実施形態の蓄電装置1において、第一フレーム40と第二フレーム41とを連結する連結部42がボルト420及びナット421で構成されたが、これに限定されない。例えば、連結部42は、リベット等の締結部材であってもよい。また、連結部42は、終端部400と延出部411とを溶着させた溶接部であってもよい。なお、これらの場合において、連結部42がリベット等の締結部材とされた場合、X軸方向の力を伝達する領域は、締結部材の頭部やかしめ(変形拡大部)の存在する領域であり、連結部42が溶接部である場合には、終端部400と延出部411とが物理的に接続されている溶接領域となる。従って、第二仮想直線VL2の延長線EL上に連結部42を配置する場合、締結部材の頭等の存在する領域や溶接領域に延長線ELが通ればよい。
In the
上記実施形態において、連結部42を構成するナット421が、第一フレーム40に溶接されたが、これに限定されない。例えば、連結部42を構成するナット421は、第一フレーム40の終端部400に対して別個独立したものであってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態の第一フレーム40(終端部400)は、複数の部材が重ねられた積層構造であるが、これに限定されない。第一フレーム40(終端部400)は、一層構造でもよい。すなわち、第一フレーム40は、第二フレーム41と同様に全体が一体成型されたものであってもよい。
Although the first frame 40 (end portion 400) of the above embodiment has a laminated structure in which a plurality of members are stacked, the structure is not limited to this. The first frame 40 (end portion 400) may be a single layer structure. That is, the
上記実施形態において、Y軸方向における終端部400の端部に二つの連結部42が設けられたが、これに限定されない。例えば、Y軸方向における終端部400の端部に対し、連結部42が三つ以上設けられてもよい。この場合においても、三つ以上の連結部42は、Y軸方向において第一仮想直線VL1よりも外方に配置され、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42よりもY軸方向において外方に配置されることは勿論である。
In the above embodiment, two connecting
上記実施形態において、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42と設置部401aの固定中心とを結ぶ第二仮想直線VL2の延長線EL上に配置されたが、これに限定されない。例えば、図9に示す如く、二つ以上の連結部42のうちの最も終端部400の他端側にある連結部42以外の連結部42が、二つ以上の連結部42のうちの最も終端部400の他端側にある連結部42と設置部401aの固定中心とを結ぶ第二仮想直線VL2上に配置されてもよい。このようにすれば、上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
In the above embodiment, it is arranged on the extension line EL of the second imaginary straight line VL2 that connects the
具体的には、第二仮想直線VL2は、設置部401aの固定中心と、該固定中心を通る第一仮想直線VL1よりも外方に配置された連結部42とを結ぶ直線であるため、Z軸方向において設置部401aの固定中心から遠ざかるにつれて、設置部401aの固定中心を通る第一仮想直線VL1に対して比例的に離間する。すなわち、第二仮想直線VL2は、第一仮想直線VL1に対して傾斜し、本体部410と延出部411との境界Eに対して比例的に接近する。
Specifically, the second imaginary straight line VL2 is a straight line that connects the fixed center of the
従って、第二仮想直線VL2上に配置された二つ以上の連結部42のそれぞれから本体部410と延出部411との境界Eまでの距離は、Z軸方向における二つ以上の連結部42のそれぞれの位置に応じた距離となる。すなわち、Z軸方向において設置部401aの固定位置から遠い位置にある連結部42ほど、本体部410と延出部411との境界Eまでの距離が比例的に短くなる。
Therefore, the distance from each of the two or more connecting
これに対し、第一フレーム40の傾倒に伴って作用するX軸方向の力は、Z軸方向において設置部401aの固定位置から遠い位置ほど比例的に大きくなる。
On the other hand, the force in the X-axis direction acting along with the tilting of the
従って、上記構成の蓄電装置は、各連結部42に作用するX軸方向の力と各連結部42から本体部410と延出部411との境界EまでのY軸方向の距離とのバランスが得られる結果、本体部410と延出部411との境界における各連結部42と対応する位置での曲げモーメントが近づく或いは均一化される。これにより、各連結部42と対応する位置での曲げ応力も近づく或いは均一化される。
Therefore, in the power storage device configured as described above, the force in the X-axis direction acting on each connecting
この場合、第二仮想直線VL2の傾きが第一フレーム40の各位置(Z軸方向の位置)におけるX軸方向に変位しようとする量の変化を表す傾斜の傾きと近似する傾き或いは同一の傾きになるように、二つ以上の連結部42のうちの最も終端部400の他端側にある連結部42が配置されることが好ましい。すなわち、第二仮想直線VL2の傾きが蓄電素子2の付勢に伴って傾倒しようとする第一フレーム40の各位置(Z軸方向の各位置)で作用するX軸方向の力の変化を表す傾斜の傾きと近似した傾き或いは同一の傾きになるように、二つ以上の連結部42のうちの最も終端部400の他端側にある連結部42が配置されることが好ましい。なお、この場合においても、第一仮想直線VL1、及び第二仮想直線VL2の関係(連結部42と設置部401aの固定中心との配置の基準)についても、図9からも明らかなように、X軸方向から見た関係(X軸方向の位置ずれを無視した平面的な関係)である。
In this case, the inclination of the second virtual straight line VL2 approximates or has the same inclination as the inclination representing the change in the amount of displacement in the X-axis direction at each position (position in the Z-axis direction) of the
上記実施形態において、連結部42が第二仮想直線VL2上又は延長線EL上に配置されたが、これに限定されない。例えば、二つ以上の連結部42は、第二仮想直線VL2上又は延長線EL上から外れた位置に配置されてもよい。但し、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42以外の連結部42は、二つ以上の連結部42のうちの最も設置部401a側にある連結部42よりもY軸方向において外方に配置されることは勿論である。
In the above embodiment, the connecting
上記実施形態において、蓄電装置1が複数の蓄電素子2を備えたが、これに限定されない。例えば、蓄電装置1は、一つの蓄電素子2を備えてもよい。すなわち、蓄電装置1は、少なくとも一つの蓄電素子2を備えていればよい。
Although the
1…蓄電装置、2…蓄電素子、3…隣接部材、4…保持部材、5…インシュレータ、6…バスバ、21…ケース、22…外部端子、40…第一フレーム、41…第二フレーム、42…連結部、211…ケース本体、212…閉塞部、213…胴部、214…長壁部、215…短壁部、216…蓋板、400…終端部、401…取付部、401a…設置部、401b…脚部、402a,402b…穴、403…穴、410…本体部、411…延出部、412…第一延設部、413…第二延設部、414a,414b…穴、420…ボルト、421…ナット、CL…中心線、EL…延長線、VL1…第一仮想直線、VL2…第二仮想直線、E…境界
Claims (5)
前記複数の蓄電素子を保持する保持部材とを備え、
前記保持部材は、
前記複数の蓄電素子が並ぶ方向である 第一方向で前記複数の蓄電素子と並ぶ終端部及び前記第一方向と直交する所定方向の前記終端部の一端に接続された取付部を含む第一フレームと、
前記終端部と前記取付部との並ぶ前記所定方向である第二方向、及び前記第一方向のそれぞれと直交する第三方向で前記複数の蓄電素子と並ぶ本体部及び該本体部から延出して少なくとも前記終端部の外面に沿う延出部を含む第二フレームと、
前記第一フレームと前記第二フレームとを前記第一方向に連結する連結部であって、前記延出部内で前記第二方向に間隔をあけて配置される二つ以上の連結部とを備え、
前記取付部は、取り付けの対象となる固定面に対して固定される設置部を含み、
前記二つ以上の連結部は、前記設置部の固定中心を通る第一仮想直線よりも前記第三方向において外方に配置され、
前記二つ以上の連結部のうちの最も前記設置部側にある連結部以外の連結部は、前記二つ以上の連結部のうちの最も前記設置部側にある前記連結部よりも前記第三方向において外方に配置される、
蓄電装置。 multiple in a row and a storage element of
Saidplurala holding member that holds the power storage element,
The holding member is
The direction in which the plurality of storage elements are arranged said in the first directionpluralA terminal portion aligned with the storage element and perpendicular to the first directionPredetermineda first frame including a mounting portion connected to one end of said terminal portion of the direction;
a second direction that is the predetermined direction in which the terminal end portion and the mounting portion are aligned; andsaid first directioneach ofin a third direction orthogonal toplurala second frame including a main body arranged with the power storage element and an extension extending from the main body along at least the outer surface of the terminal end;
a connecting portion connecting the first frame and the second frame in the first direction, the connecting portion being spaced apart in the second direction within the extending portion; ,
The mounting portion includes a mounting portion fixed to a fixing surface to be mounted,
The two or more connecting portions are arranged outward in the third direction from a first imaginary straight line passing through the fixed center of the installation portion,
Among the two or more connecting portions, the connecting portion other than the connecting portion closest to the installing portion is closer to the installing portion than the connecting portion closest to the installing portion. positioned outward in the direction of
storage device.
請求項1に記載の蓄電装置。 Among the two or more connecting portions, the connecting portion other than the connecting portion closest to the installing portion is located between the connecting portion closest to the installing portion among the two or more connecting portions and the installing portion. placed on the extension of the second imaginary straight line connecting the fixed center,
The power storage device according to claim 1 .
請求項1に記載の蓄電装置。 A connecting portion other than the connecting portion closest to the other end of the terminal portion among the two or more connecting portions is the connecting portion closest to the other end of the terminal portion among the two or more connecting portions. arranged on a second imaginary straight line connecting the connecting portion and the fixed center of the installation portion;
The power storage device according to claim 1 .
前記第二フレームは、前記第三方向で前記複数の蓄電素子の両側に一対配置され、
前記一対の第二フレームのうちの一方の第二フレームと前記第一フレームとを連結する前記二つ以上の連結部と、前記一対の第二フレームのうちの他方の第二フレームと前記第一フレームとを連結する前記二つ以上の連結部とは、前記第一フレームの前記終端部の前記第二方向に延びる中心線を基準に対称的に配置される、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の蓄電装置。 a pair of the first frames arranged on both sides of the plurality of power storage elements in the first direction;
a pair of the second frames arranged on both sides of the plurality of power storage elements in the third direction;
The two or more connecting portions that connect one second frame of the pair of second frames and the first frame, and the other second frame of the pair of second frames and the first frame. The two or more connecting portions connecting the frames are arranged symmetrically with respect to a center line extending in the second direction of the end portion of the first frame,
The power storage device according to any one of claims 1 to 3.
前記第三方向に間隔をあけて配置された一対の脚部であって、それぞれが前記終端部の一端から前記第二方向に延びる一対の脚部を含み、
前記一対の脚部のそれぞれは、前記終端部の前記一端に接続された第一端と、該第一端の反対側の第二端であって、前記設置部を含む第二端とを有する、
請求項4に記載の蓄電装置。 The mounting portion is
a pair of legs spaced apart in the third direction, each leg extending in the second direction from one end of the terminal portion;
Each of the pair of leg portions has a first end connected to the one end of the terminal portion and a second end opposite to the first end and including the installation portion. ,
The power storage device according to claim 4.
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