JP7380075B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device.
従来、蓄電装置には、複数の蓄電素子(電池)がケース内に収容されている。蓄電装置には、一端部に排気口部(排気口)が設けられており、この排気口部から、異常時に蓄電素子から放出されたガスを排気するようになっている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a power storage device includes a plurality of power storage elements (batteries) housed in a case. The power storage device is provided with an exhaust port (exhaust port) at one end, from which gas released from the power storage element in the event of an abnormality is exhausted (see, for example, Patent Document 1). ).
ここで、蓄電装置の排気口部の近傍に他の装置が配置されることも想定される。この状態で蓄電装置の排気口部からガスを噴出すると、高温化したガスに他の装置が晒されてしまい、他の装置が燃焼するおそれがある。 Here, it is also assumed that other devices are arranged near the exhaust port of the power storage device. If gas is ejected from the exhaust port of the power storage device in this state, other devices will be exposed to the heated gas, and there is a risk that the other devices will burn.
このため、本発明の目的は、ガス排出時における安全性を高めることができる蓄電装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power storage device that can improve safety when discharging gas.
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、それぞれガス排出弁を有し、当該ガス排出弁が同一方向を向く姿勢で配列された複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子のそれぞれのガス排出弁上に配置され、当該ガス排出弁から排出されたガスの排気経路をなす排気部と、複数の蓄電素子及び排気部を収容する筐体と、筐体から突出し、排気経路の出口部分をなすフィン部とを備え、フィン部は、筐体から傾斜した状態で突出する第一フィンを有する。 In order to achieve the above object, a power storage device according to one embodiment of the present invention includes a plurality of power storage elements each having a gas exhaust valve, the gas discharge valves facing in the same direction, a plurality of power storage elements, and a plurality of power storage elements each having a gas exhaust valve. an exhaust section that is arranged on each gas exhaust valve of the element and forms an exhaust route for the gas discharged from the gas exhaust valve; a casing that accommodates the plurality of power storage elements and the exhaust section; and a fin portion forming an exit portion of the path, the fin portion having a first fin protruding from the housing in an inclined state.
これによれば、第一フィンが筐体から傾斜した状態で突出しているので、第一フィンによってガスの進路を制御することができる。したがって、蓄電装置に隣り合う他の装置にガスが当たることを抑制できる。また、第一フィンは、ガスが直進する際の障壁となるため、他の装置に向かうガスの勢いを低減することもできる。これらのことから、他の装置に対するガスの影響を抑制することができ、当該他の装置が燃焼してしまうことを抑制できる。これにより、ガス排出時における安全性を高めることができる。 According to this, since the first fin protrudes from the housing in an inclined state, the course of the gas can be controlled by the first fin. Therefore, it is possible to suppress the gas from hitting other devices adjacent to the power storage device. Further, since the first fin acts as a barrier when the gas travels straight, it is also possible to reduce the force of the gas toward other devices. For these reasons, the influence of the gas on other devices can be suppressed, and combustion of the other devices can be suppressed. Thereby, safety at the time of gas discharge can be improved.
また、フィン部は、第一フィンとともに出口部分を囲む複数の他のフィンを有していてもよい。 Further, the fin portion may include a plurality of other fins surrounding the outlet portion together with the first fin.
これによれば、排気経路の出口部分が、第一フィンと複数の他のフィンとで囲まれているので、ガスの進路をより確実に制御することができる。これにより、他の装置に対してガスが当たることをより確実に抑制でき、ガス排出時における安全性をより高めることができる。 According to this, since the exit portion of the exhaust path is surrounded by the first fin and the plurality of other fins, the path of the gas can be controlled more reliably. Thereby, it is possible to more reliably suppress the gas from hitting other devices, and it is possible to further improve safety when discharging the gas.
また、第一フィンと複数の他のフィンとのそれぞれがなす少なくとも一つの隣接間には隙間が設けられていてもよい。 Further, a gap may be provided between at least one adjacent fin between the first fin and each of the plurality of other fins.
これによれば、第一フィンと複数の他のフィンとのそれぞれがなす少なくとも一つの隣接間には隙間が設けられているので、当該隙間からもガスが排出される。これにより、ガスが拡散されるため、他の装置に対してガスが当たることをより確実に抑制できる。したがって、ガス排出時における安全性をより高めることができる。 According to this, since a gap is provided between at least one adjacent space between the first fin and each of the plurality of other fins, gas is also discharged from the gap. Since the gas is thereby diffused, it is possible to more reliably prevent the gas from hitting other devices. Therefore, safety during gas discharge can be further improved.
また、筐体を覆うとともに、フィン部を突出させる開口部を有するカバー部材を備え、複数の他のフィンは、第一フィンに対向する第二フィンと、周方向において第一フィン及び第二フィンの間に配置された第三フィン及び第四フィンとを備え、第一フィン、第三フィン及び第四フィンは、排気部に設けられており、第二フィンは、カバー部材に設けられていてもよい。 The invention also includes a cover member that covers the housing and has an opening from which the fin portion protrudes, and the plurality of other fins include a second fin facing the first fin, and a first fin and a second fin in the circumferential direction. A third fin and a fourth fin are arranged between the exhaust parts, the first fin, the third fin and the fourth fin are provided in the exhaust part, and the second fin is provided in the cover member. Good too.
これによれば、第一フィン、第三フィン及び第四フィンが排気部に対して設けられており、第二フィンがカバー部材に設けられているので、各フィンで出口部分を囲む構造を容易に形成することができる。 According to this, the first fin, the third fin, and the fourth fin are provided on the exhaust part, and the second fin is provided on the cover member, so it is easy to create a structure in which each fin surrounds the outlet part. can be formed into
また、カバー部材によって筐体が覆われているので、フィン部からガスとともに排出された電解液が筐体にかかることを抑制でき、電解液を起因とした着火を抑制できる。したがって、ガス排出時における安全性をより高めることができる。 Furthermore, since the housing is covered by the cover member, the electrolytic solution discharged from the fin portion along with the gas can be prevented from being applied to the housing, and ignition caused by the electrolytic solution can be suppressed. Therefore, safety during gas discharge can be further improved.
また、第一フィンは、排気経路の上方に配置されており、先端が下方を向くように傾斜していてもよい。 Further, the first fin may be disposed above the exhaust path and may be inclined so that the tip thereof faces downward.
これによれば、第一フィンが、排気経路の上方に配置されており、先端が下方を向くように傾斜しているので、第一フィンにガスを確実に当てることができ、これによりガスの進路を確実に制御することができる。したがって、ガス排出時における安全性をより高めることができる。 According to this, the first fin is disposed above the exhaust path and is slanted so that the tip faces downward, so that the gas can be reliably applied to the first fin. The course can be reliably controlled. Therefore, safety during gas discharge can be further improved.
また、第一フィンは、排気経路をガスの進行方向視した場合に当該排気経路内に収まることとなるので、蓄電装置の上方への大型化を抑制することができる。 Further, since the first fin fits within the exhaust path when the exhaust path is viewed in the gas traveling direction, it is possible to suppress the power storage device from increasing in size upward.
また、第一フィンの先端が下方を向くように傾斜しているので、ガスが蓄電装置の近傍に排出されやすく、蓄電装置を収容するラック内に留まりやすい。このため、ガスをラック外に拡散させたくない場合に好適である。 Further, since the tips of the first fins are inclined so as to face downward, gas is easily discharged near the power storage device and easily remains in the rack that accommodates the power storage device. Therefore, it is suitable when it is desired to prevent gas from diffusing outside the rack.
第一フィンは、排気経路の上方に配置されており、先端が上方を向くように傾斜していてもよい。 The first fin is disposed above the exhaust path and may be inclined so that the tip thereof faces upward.
ここで、フィン部から排出されたガスは、高温であるため上昇しやすい。第一フィンは、先端が上方を向くように傾斜しているので、上昇するガスを遮りにくい。このため、ガスGを蓄電装置の遠方まで排出することができ、ラック内に滞留させずに放出させたい場合に好適である。 Here, the gas discharged from the fin portion tends to rise because of its high temperature. Since the first fin is inclined so that its tip faces upward, it is difficult to block rising gas. Therefore, the gas G can be discharged far away from the power storage device, which is suitable when it is desired to discharge the gas without accumulating it in the rack.
本発明の蓄電装置によれば、ガス排出時における安全性を高めることができる。 According to the power storage device of the present invention, safety during gas discharge can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)に係る蓄電設備について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、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、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a power storage facility according to an embodiment of the present invention (including variations thereof) will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below are all inclusive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Further, in each figure, dimensions etc. are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、1つの棚板に並べられる複数の蓄電装置の並び方向、1つの蓄電素子における一対(正極側及び負極側)の電極端子の並び方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、蓄電ユニットの外装体の長側面の対向方向を、X軸方向と定義する。前面カバーと背面カバーとが対向する方向、棚板に対して蓄電装置が挿入される挿入方向、複数の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、蓄電ユニットの外装体の短側面の対向方向を、Y軸方向と定義する。複数の棚板の並び方向、蓄電ユニットの外装体支持体と外装体蓋体との並び方向、蓄電素子とバスバーとの並び方向、蓄電素子の容器本体と蓋部との並び方向、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(本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。 In addition, in the following explanation and drawings, the direction in which a plurality of power storage devices are arranged on one shelf, the direction in which a pair of electrode terminals (positive electrode side and negative electrode side) in one power storage element are arranged, the direction in which the container of the power storage element is arranged, etc. The direction in which the short sides face each other or the direction in which the long sides of the exterior body of the power storage unit face each other is defined as the X-axis direction. The direction in which the front cover and the back cover face each other, the insertion direction in which the power storage device is inserted into the shelf board, the direction in which a plurality of power storage elements are lined up, the direction in which the long sides of the container of the power storage device face each other, the direction in which the power storage unit's exterior body is The direction in which the short sides face each other is defined as the Y-axis direction. The direction in which a plurality of shelf boards are lined up, the direction in which the exterior support of the power storage unit and the cover body of the power storage unit are lined up, the direction in which the power storage elements and the bus bar are lined up, the direction in which the container body and the lid of the power storage element are lined up, or the top and bottom. The direction is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect with each other (orthogonal in this embodiment). Note that 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 as the vertical direction below.
また、以下の説明において、例えば、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。また、以下では、Y軸方向を第一方向とも呼び、X軸方向を第二方向とも呼び、Z軸方向を第三方向とも呼ぶ場合がある。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。 Furthermore, in the following description, for example, the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis, and the X-axis minus direction indicates the opposite direction to the X-axis plus direction. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction. Furthermore, hereinafter, the Y-axis direction may also be referred to as the first direction, the X-axis direction may also be referred to as the second direction, and the Z-axis direction may also be referred to as the third direction. Furthermore, expressions indicating relative directions or orientations, such as parallel and orthogonal, include cases where the directions or orientations are not strictly speaking. For example, when two directions are orthogonal, it does not only mean that the two directions are completely orthogonal, but also that they are substantially orthogonal, that is, there is a difference of only a few percent, for example. It also means to include.
[1 蓄電設備の構成の説明]
まず、本実施の形態における蓄電設備900の構成について説明する。蓄電設備900は、例えば風力発電、太陽光発電などで発電された電力を蓄え、外部の設備に安定的に電力を供給する定置型の蓄電池盤である。
[1 Description of the configuration of power storage equipment]
First, the configuration of
図1及び図2は、実施の形態に係る蓄電設備900の外観を示す斜視図である。図1は、蓄電設備900の正面側を見た斜視図であり、図2は蓄電設備900の背面側を見た斜視図である。
1 and 2 are perspective views showing the appearance of
図1に示すように、蓄電設備900は、金属製のラック901と、複数の蓄電装置1とを備えている。ラック901は、ラック本体910と、一対の前面カバー920と、一対の背面カバー930と、複数の棚板940とを備えている。図1では一対の前面カバー920のうち、一方の前面カバー920の図示を省略している。図2では一対の背面カバー930のうち、一方の背面カバー930の図示を省略している。図1及び図2では、複数の棚板940上に、総計で3つの蓄電装置1が設置されている場合を図示しているが、蓄電装置1の設置個数はこれに限定されない。
As shown in FIG. 1,
ラック本体910は、例えば金属製の矩形箱体であり、その前面及び背面には開口が設けられている。ラック本体910の前面側の開口は、一対の前面カバー920によって覆われている。一対の前面カバー920は、X軸方向に並んで配置されており、ラック本体910の前面側の開口を開閉するように、ラック本体910の前部に取り付けられている。ラック本体910の背面側の開口は、一対の背面カバー930によって覆われている。一対の背面カバー930は、X軸方向に並んで配置されており、ラック本体910の背面側の開口を開閉するように、ラック本体910の背部に取り付けられている。
The rack
ラック本体910内には、図示は省略するが、複数の蓄電装置1と接続された電気回路ユニットが設けられている。電気回路ユニットには、例えば、配線遮断器(サーキットブレーカ)及び制御回路等が収容されている。サーキットブレーカは、各蓄電装置1を充放電するための主電流が流れる主回路上に配置されており、制御回路は、図示しない信号線により各蓄電装置1の基板ユニット20と接続されている。
Although not shown, an electric circuit unit connected to a plurality of
各前面カバー920及び各背面カバー930のそれぞれには、通気用の複数のスリット群925及び935が設けられている。具体的には、複数のスリット群925は、前面カバー920において、Z軸方向に配列されている。一つのスリット群925には、Z軸方向に長尺なスリットがX軸方向に沿って複数配列されている。複数のスリット群935は、背面カバー930において、Z軸方向に配列されている。一つのスリット群935には、Z軸方向に長尺なスリットがX軸方向に沿って複数配列されている。複数のスリット群925及び935によって、ラック本体910の内部が換気され、ラック本体910内に熱がこもらないようになっている。
Each
[2 棚板]
ラック本体910の内部には、複数の棚板940が所定の間隔をあけてZ軸方向に配列されている。棚板940は、複数の蓄電装置1を支持する支持部材の一例である。具体的には、棚板940はXY平面に平行な板体であり、一つの棚板940に対して複数の蓄電装置1がX軸方向に配列されて載置できるようになっている。棚板940に載置された蓄電装置1のY軸マイナス方向側の端部にはスリット群925が対向している。同様に、棚板940に載置された蓄電装置1のY軸プラス方向側の端部にはスリット群935が対向している。これにより、蓄電装置1から放出された熱をスリット群925及び935からスムーズにラック901外に排出することができる。
[2 Shelf board]
Inside the
棚板940におけるY軸プラス方向の端部には、上方に向かって突出したストッパ941が一体的に設けられている。
A
図3は、実施の形態に係るストッパ941の概略構成を示す斜視図である。図3に示すように、ストッパ941は、蓄電装置1のY軸プラス方向側の端部に当接することで、蓄電装置1のY軸プラス方向への移動を規制する。具体的には、ストッパ941は、XZ平面に平行で、X軸方向に長尺な板体である。ストッパ941には、複数の支持孔部942がX軸方向に沿って所定の間隔をあけて形成されている。支持孔部942は、ストッパ941をY軸方向で貫通している。支持孔部942は、X軸方向に長尺な矩形状の孔部である。1つの支持孔部942は、1つの蓄電装置1に対応している。支持孔部942には、蓄電装置1のY軸プラス方向側の端部に設けられた突出部180が、Y軸マイナス方向から挿入されている。ストッパ941において支持孔部942の周縁には、突出部180に接触する凹凸構造943が形成されている。
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the
具体的には、凹凸構造943は、支持孔部942の上部であって中央部の縁辺に対して設けられている。凹凸構造943は、複数組の凹部944と凸部945とが交互に繰り返し配列されることで形成されている。なお、凹凸構造943は、凹部944または凸部945を少なくとも一つ有していればよい。凸部945の先端部は、突出部180に対して噛み込むように鋭角状に形成されている。凸部945の先端部が突出部180に対して接触することで、蓄電装置1のX軸方向及びY軸方向への移動を規制することができる。突出部180の詳細については後述する。
Specifically, the
[3 蓄電装置]
次に、本実施の形態における蓄電装置1の構成について説明する。図4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5は、実施の形態に係る蓄電ユニット10を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
[3 Power storage device]
Next, the configuration of
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り、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される。具体的には、蓄電装置1は、例えば、家庭用または産業用の蓄電設備等に使用される定置用のバッテリ等として用いられる。また、蓄電装置1は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いることができる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール及びリニアモーターカーが例示される。
図4及び図5に示すように、蓄電装置1は、蓄電ユニット10と、蓄電ユニット10に取り付けられる基板ユニット20と、を備えている。蓄電ユニット10は、Y軸方向に長尺の略直方体形状を有する電池モジュール(組電池)である。具体的には、蓄電ユニット10は、複数の蓄電素子11と、バスバーフレーム12と、排気部50と、複数のバスバー13と、これらを収容する外装体本体14、外装体支持体15及び外装体蓋体17からなる外装体18と、を有している。また、蓄電ユニット10には、ケーブル30が接続されている。なお、蓄電ユニット10は、複数の蓄電素子11を拘束する拘束部材(エンドプレート、サイドプレート等)等を有していてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5,
蓄電素子11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等の非水電解質二次電池である。蓄電素子11は、扁平な直方体形状(角形)を有しており、本実施の形態では、16個の蓄電素子11がY軸方向に並んで配列されている。なお、蓄電素子11の形状、配置位置及び個数等は、特に限定されない。また、蓄電素子11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い。また、蓄電素子11は、二次電池ではなく、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。さらに、蓄電素子11は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、蓄電素子11は、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。
The
具体的には、蓄電素子11は、本体部をなす金属製の容器11aを備え、容器11aの蓋部には、金属製の電極端子である正極端子11b及び負極端子11cが設けられている。つまり、本体部の上面には、正極端子11b及び負極端子11cが設けられている。容器11aの蓋部には、容器11a内の圧力上昇時にガスを排出して圧力を開放するガス排出弁111(図10参照)が正極端子11b及び負極端子11cの間に設けられている。複数の蓄電素子11は、それぞれのガス排出弁111が同一方向(Z軸プラス方向)を向く姿勢で配列されている。また、隣り合う蓄電素子11同士の間には、断熱性を有する平板状のスペーサ11dが配置されている。なお、容器11aの蓋部には、電解液を注液するための注液部等が設けられていてもよい。また、容器11aの内方には、電極体(蓄電要素または発電要素ともいう)及び集電体(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。
Specifically, the
ここで、正極端子11b及び負極端子11cは、容器11aの蓋部から上方(Z軸プラス方向)に向けて突出して配置されている。そして、複数の蓄電素子11が有する最も外側の正極端子11b及び負極端子11cが、ケーブル30に接続されることにより、蓄電装置1が、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。
Here, the
ケーブル30は、蓄電装置1(蓄電素子11)を充放電するための電流(充放電電流、主電流ともいう)が流れる電線(電源ケーブル、電力ケーブル、電源線、電力線ともいう)であり、正極側の正極電源ケーブル31と、負極側の負極電源ケーブル32とを有している。つまり、複数の蓄電素子11のうちの、Y軸プラス方向の端部の蓄電素子11の正極端子11bに、ケーブル30の正極電源ケーブル31が接続され、Y軸マイナス方向の端部の蓄電素子11の負極端子11cに、ケーブル30の負極電源ケーブル32が接続される。
The
バスバーフレーム12は、バスバー13と他の部材との電気的な絶縁、及び、バスバー13の位置規制を行うことができる扁平な矩形状の部材である。バスバーフレーム12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)等の絶縁部材により形成されている。具体的には、バスバーフレーム12は、複数の蓄電素子11の上方に載置され、複数の蓄電素子11に対して位置決めされる。また、バスバーフレーム12上には、複数のバスバー13が載置されて位置決めされている。これにより、各バスバー13は、複数の蓄電素子11に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子11が有する正極端子11b及び負極端子11cに接合される。バスバーフレーム12の詳細については後述する。
The
排気部50は、バスバーフレーム12上に配置されており、各蓄電素子11のガス排出弁111から排出されたガスの排気経路59(図10参照)を構成している。排気部50のY軸プラス方向の一端部は、ガスが排出されるフィン部51の一部をなしており、外装体18のY軸プラス方向の一端部から突出している。排気部50の詳細については後述する。
The
各バスバー13は、複数の蓄電素子11上(バスバーフレーム12上)に配置され、複数の蓄電素子11の電極端子同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー13は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル材等の金属で形成されている。本実施の形態では、バスバー13は、隣り合う蓄電素子11の正極端子11bと負極端子11cとを接続することで、16個の蓄電素子11を直列に接続している。複数のバスバー13は、X軸プラス方向側(一側方)でY軸方向に沿って配列された第一バスバー群と、X軸マイナス方向側(他側方)でY軸方向に沿って配列された第二バスバー群とに分けられる。なお、蓄電素子11の接続の態様は上記には限定されず、直列接続及び並列接続がどのように組み合わされていてもよい。
Each
また、バスバー13、または、蓄電素子11の電極端子には、検出線13aが接続されている。検出線13aは、各蓄電素子11の状態を検出するためのケーブルである。検出線13aは、蓄電素子11の電圧計測用、温度計測用、または、蓄電素子11間の電圧バランス用の電線(通信ケーブル、制御ケーブル、通信線、制御線ともいう)である。なお、バスバー13または蓄電素子11の電極端子には、蓄電素子11の温度を計測するためのサーミスタ(図示せず)が配置されているが、説明は省略する。また、検出線13aのY軸マイナス方向の端部には、コネクタ13bが接続されている。コネクタ13bは、後述する基板ユニット20の基板に接続されるコネクタである。つまり、検出線13aは、コネクタ13bを介して、蓄電素子11の電圧及び温度等の情報を、基板ユニット20の基板に伝達する。また、検出線13aは、基板の制御によって、電圧が高い蓄電素子11を放電させて、蓄電素子11間の電圧をバランスさせる機能も有している。
Further, a
外装体18は、蓄電ユニット10の外装体を構成する矩形状(箱状)のモジュールケースである。つまり、外装体18は、蓄電素子11等の外方に配置され、蓄電素子11等を所定の位置で固定し、衝撃などから保護する。ここで、外装体18は、外装体18の本体を構成する外装体本体14と、外装体本体14を支持する外装体支持体15と、外装体18の蓋体(外蓋)を構成する外装体蓋体17と、を有している。
外装体本体14は、開口が形成された有底矩形筒状の筐体である。外装体本体14は、例えば、PC、PP、PE等の絶縁部材により形成されている。外装体本体14は、複数の蓄電素子11、排気部50及びバスバーフレーム12などを収容している。外装体本体14におけるY軸プラス方向側の一端部であって、その上部中央には排気部50が貫通する切欠部141が形成されている。切欠部141は、上方が開放された矩形状の切欠である。
The
外装体支持体15及び外装体蓋体17は、外装体本体14を保護(補強)する部材である。外装体支持体15及び外装体蓋体17は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属製の部材により形成されている。なお、外装体支持体15及び外装体蓋体17は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもかまわない。
The
外装体支持体15は、外装体本体14を下方(Z軸マイナス方向)から支持する第二補強部材の一例であり、底部15aと、基板ユニット取付部16と、接続部15b及び15cと、固定部15dとを有している。底部15aは、蓄電装置1の底部を構成する、XY平面に平行かつY軸方向に延設された平板状かつ矩形状の部位であり、外装体本体14の下方に配置される。蓄電装置1が棚板940に設置されると、底部15aの下面が棚板940の上面に対して接触する。つまり、底部15aの下面は、棚板940に設置される設置面159である。
The
基板ユニット取付部16は、底部15aのY軸マイナス方向の端部からZ軸プラス方向に立設された平板状かつ矩形状の部位であり、基板ユニット20が取り付けられる。接続部15bは、基板ユニット取付部16のZ軸プラス方向の端部に配置され、Y軸マイナス方向に突出する部位であり、外装体蓋体17と接続される。接続部15cは、底部15aのY軸プラス方向の端部からZ軸プラス方向に立設され、かつ、Y軸プラス方向に突出する部位であり、外装体蓋体17と接続される。固定部15dは、底部15aのY軸マイナス方向の端部からZ軸マイナス方向に立設された平板状かつ矩形状の部位であり、棚板940のY軸マイナス方向側の端部に固定される端部である。固定部15dは、X軸方向において底部15aの中央部に配置されている。本実施の形態では、固定部15dと棚板940との固定にネジ止めを用いているが、固定及びその解除を自在に行えるのであれば固定方法は如何様でもよい。
The board
外装体蓋体17は、複数の蓄電素子11の上方を覆う第一補強部材の一例である。具体的には、外装体蓋体17は、外装体本体14の開口を塞ぐように、外装体本体14を覆うカバー部材であり、天面部17aと、接続部17b及び17cと、を有している。天面部17aは、蓄電装置1の上面部を構成する、XY平面に平行かつY軸方向に延設された平板状かつ矩形状の部位であり、外装体本体14の上方に配置される。接続部17bは、天面部17aのY軸マイナス方向の端部に配置され、Y軸マイナス方向に突出する部位であり、外装体支持体15の接続部15bと接続される。接続部17cは、天面部17aのY軸プラス方向の端部からZ軸マイナス方向に延び、かつ、Y軸プラス方向に突出する部位であり、外装体支持体15の接続部15cと接続される。このように、外装体支持体15及び外装体蓋体17は、外装体本体14を上下方向から挟み込んだ状態で、接続部15b及び15cと接続部17b及び17cとがネジ止め等で接続されることで固定される構成となっている。これにより、外装体本体14内に収容される各部材(バスバーフレーム12、複数の蓄電素子11及び排気部50)は、外装体支持体15及び外装体蓋体17によって上下方向で挟持されている。また、互いに接続された接続部15c及び接続部17cとは、突出部180を構成している。突出部180の詳細については後述する。
The
また、外装体蓋体17の接続部17cには、上端部(Z軸プラス方向側の端部)の中央に、排気部50が貫通する開口部171(図7等参照)が形成されている。開口部171は、排気部50の外形形状に対応した平面視形状を有している。本実施の形態では、開口部171は平面視矩形状の形状を有している。排気部50のY軸プラス方向側の一端部は、開口部171と、外装体本体14の切欠部141とを貫通することで外装体18から突出している。
Further, in the connecting
図4に示すように、基板ユニット20は、蓄電ユニット10が有する蓄電素子11の状態の監視、及び、蓄電素子11の制御を行うことができる機器である。本実施の形態では、基板ユニット20は、蓄電ユニット10の長手方向の端部、つまり、蓄電ユニット10のY軸マイナス方向の側面に取り付けられる扁平な矩形状の部材である。具体的には、基板ユニット20は、蓄電ユニット10の外装体18が有する外装体支持体15に設けられた基板ユニット取付部16(図5参照)に、回動可能に取り付けられる。
As shown in FIG. 4, the
[4 バスバーフレーム]
次にバスバーフレーム12の詳細について説明する。図6は、実施の形態に係る排気部50及びバスバーフレーム12の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、排気部50及びバスバーフレーム12を上方から見た斜視図である。
[4 Busbar frame]
Next, details of the
図6に示すように、バスバーフレーム12は、複数の蓄電素子11上に配置されて、複数のバスバー13を保持するバスバー保持部材の一例である。具体的には、バスバーフレーム12は、第一保持部71と、第二保持部72と、連結部73とを有している。ここで、複数の検出線13aのうち、第一保持部71で保持される複数の検出線13aを第一検出線と称す。また、複数の検出線13aのうち、第二保持部72で保持される複数の検出線13aを第二検出線と称す。
As shown in FIG. 6, the
第一保持部71は、バスバーフレーム12におけるX軸プラス方向側(一側方)の部位であり、第一バスバー群と、正極電源ケーブル31とを保持する部位である。また、第一保持部71は、各蓄電素子11におけるX軸プラス方向の電極端子(正極端子11bまたは負極端子11c)または、第一バスバー群に含まれるバスバー13に接続される複数の第一検出線も保持している。
The
第一保持部71は、各蓄電素子11のガス排出弁111よりもX軸プラス方向に配置されている。第一保持部71は、当該第一保持部71の外周を囲む第一外壁部711と、第一外壁部711とともに各バスバー13を囲む第一囲壁712とを有している。
The
第一外壁部711におけるY軸マイナス方向の端部には、一対の第一切欠711a及び711bが形成されている。一対の第一切欠711a及び711bのうち一方の第一切欠711aには、正極電源ケーブル31及び複数の第一検出線が貫通するように配置されている。また、他方の第一切欠711bには負極電源ケーブル32が貫通するように配置されている。
A pair of
第一囲壁712は、第一外壁部711内においてX軸プラス方向側に配置されており、Y軸方向に長尺に設けられている。第一囲壁712のY軸プラス方向の端部は、Y軸プラス方向の端部の蓄電素子11と、その隣の蓄電素子11との間に配置されている。第一囲壁712のY軸マイナス方向の端部は、第一外壁部711の第一切欠711aの近傍まで延設されている。
The first
第一囲壁712内には、各バスバー13の間に配置された複数の第一区画壁713と、各蓄電素子11の間に配置された複数の第一仕切部714とが設けられている。第一区画壁713は、XZ平面に平行な平板形状を有しており、その上端面が第一外壁部711の上端面と面一となっている。第一仕切部714は、X軸方向に長尺な部位であり、第一区画壁713よりも高さが低い。各バスバー13は、対応する第一仕切部714をまたぐように配置されている。
Inside the first surrounding
第一外壁部711内において、第一囲壁712よりもX軸マイナス方向の領域は、Y軸方向に沿って貫通された第一ケーブル経路部715である。第一ケーブル経路部715は、各蓄電素子11のガス排出弁111と、第一バスバー群に含まれる各バスバー13との間に配置されている。このように、第一ケーブル経路部715は、バスバーフレーム12内において、第一バスバー群よりもX軸方向の内方に配置されている。
In the first
第一ケーブル経路部715には、正極電源ケーブル31及び複数の第一検出線が配置されている。第一ケーブル経路部715は、正極電源ケーブル31及び複数の第一検出線の経路をなしている。複数の第一検出線及び正極電源ケーブル31は、第一ケーブル経路部715内に配置されることで、第一保持部71と第二保持部72との間、つまり連結部73上を回避して配置されている。
In the first cable path section 715, the positive power supply cable 31 and a plurality of first detection lines are arranged. The first cable route section 715 forms a route for the positive power supply cable 31 and the plurality of first detection lines. By being arranged in the first cable path section 715, the plurality of first detection lines and the positive power cable 31 avoid being between the
第二保持部72は、バスバーフレーム12におけるX軸マイナス方向側(他側方)の部位である。第二保持部72は、第二バスバー群と、各蓄電素子11におけるX軸マイナス方向の電極端子(正極端子11bまたは負極端子11c)または、第二バスバー群に含まれるバスバー13に接続される複数の第二検出線とを保持している。
The
第二保持部72は、各蓄電素子11のガス排出弁111よりもX軸マイナス方向に配置されている。第二保持部72は、当該第二保持部72の外周を囲む第二外壁部721と、第二外壁部721とともに各バスバー13を囲む第二囲壁722とを有している。
The
第二外壁部721におけるY軸マイナス方向の端部には、第二切欠721aが形成されている。第二切欠721aには、複数の第二検出線が貫通するように配置されている。
A
第二囲壁722は、第二外壁部721内においてX軸マイナス方向側に配置されており、Y軸方向に長尺に設けられている。第二囲壁722のY軸プラス方向の端部は、第二外壁部721のY軸プラス方向の端部に連続している。また、第二囲壁722のY軸マイナス方向の端部は、第二外壁部721の第二切欠721aの近傍まで延設されている。
The second surrounding wall 722 is disposed within the second outer wall portion 721 on the negative side of the X-axis, and is elongated in the Y-axis direction. The end of the second surrounding wall 722 in the Y-axis plus direction is continuous with the end of the second outer wall 721 in the Y-axis plus direction. Further, the end of the second surrounding wall 722 in the Y-axis minus direction extends to the vicinity of the
第二囲壁722におけるX軸マイナス方向側の領域には、各バスバー13の間に配置された複数の第二区画壁723と、各蓄電素子11の間に配置された複数の第二仕切部724とが設けられている。第二区画壁723は、XZ平面に平行な平板形状を有しており、その上端面が第二外壁部721の上端面と面一となっている。第二仕切部724は、X軸方向に長尺な部位であり、第二区画壁723よりも高さが低い。各バスバー13は、対応する第二仕切部724をまたぐように配置されている。
In the region of the second surrounding wall 722 on the X-axis minus direction side, a plurality of
第二外壁部721内において、第二囲壁722よりもX軸プラス方向側の領域は、Y軸方向に沿って貫通された第二ケーブル経路部725である。第二ケーブル経路部725は、各蓄電素子11のガス排出弁111と、第二バスバー群に含まれる各バスバー13との間に配置されている。このように、第二ケーブル経路部725は、バスバーフレーム12内において、第二バスバー群よりもX軸方向の内方に配置されている。
In the second outer wall portion 721, a region on the X-axis plus direction side of the second surrounding wall 722 is a second cable path portion 725 that is penetrated along the Y-axis direction. The second cable path section 725 is arranged between the
第二ケーブル経路部725には、複数の第二検出線が配置されている。複数の第二検出線は、第二ケーブル経路部725内に配置されることで、第一保持部71と第二保持部72との間、つまり連結部73上を回避して配置されている。
A plurality of second detection lines are arranged in the second cable path section 725. The plurality of second detection lines are arranged in the second cable path section 725 so as to avoid between the
図6に示すように、連結部73は、第一保持部71と第二保持部72とを連結する部位である。具体的には、連結部73は、一端部が第一保持部71に連結され、他端部が第二保持部72に連結されたX軸方向に長尺な複数の梁部731を有している。複数の梁部731は、Y軸方向に所定の間隔をあけて配置されている。複数の梁部731上には、排気部50が配置されている。複数の梁部731のうち、Y軸マイナス方向の端部の梁部731は、Y軸マイナス方向の端部の蓄電素子11の外方に配置されている。また、Y軸プラス方向の端部の梁部731は、Y軸プラス方向の端部の蓄電素子11の外方に配置されている。これら以外の梁部731は、隣り合う一対の蓄電素子11の間に配置されている。このように、複数の梁部731は、各蓄電素子11のガス排出弁111から退避した位置に配置されている。換言すると、各蓄電素子11のガス排出弁111は、上面視で複数の梁部731から露出された状態となっている。
As shown in FIG. 6, the connecting
[5 排気部]
図7は、実施の形態に係る排気部50及び外装体蓋体17の概略構成を示す分解斜視図である。具体的には、図7は、排気部50及び外装体蓋体17を下方から見た斜視図である。図8は、実施の形態に係る排気部50のY軸プラス方向側の一端部の断面図である。図9は、実施の形態に係る排気部50のY軸プラス方向側の一端部の概略構成を示す平面図である。図10は、実施の形態に係る排気部50と蓄電素子11との概略構成を示す断面図である。
[5 Exhaust part]
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the
図6~図10に示すように、排気部50は、排気部材60と、蓋部材65とを有している。排気部材60は、全体としてバスバーフレーム12に支持された状態で、各蓄電素子11のガス排出弁111の直上に配置されている。排気部材60は、Y軸方向視で上方が開放されたU字状に形成されており、Y軸方向に長尺な樹脂製の部材である。排気部材60のY軸方向の長さは、外装体本体14のY軸方向の全長に対応した長さとなっている。このため、排気部材60は、全体を外装体本体14内に収めることができる。
As shown in FIGS. 6 to 10, the
排気部材60の底部において、X軸方向の両端部の上面には、一対の壁部601が設けられている。各壁部601は、YZ平面に平行に形成されている。底部の上面には、各壁部601の近傍に、Y軸方向に沿って延設された溝602が形成されている。各溝602内には、蓋部材65の各壁部652が配置されている。
At the bottom of the
また、排気部材60の底部においてX軸方向の中央部には、各蓄電素子11のガス排出弁111を露出させる複数の孔部61が形成されている。排気部材60の外底面には、各孔部61の全周を連続的に囲むように突出した複数の接触部62が設けられている。各接触部62の下面には、例えばゴムなどの平板状の弾性体621が積層されている。各接触部62は、平面視における外形が略矩形状に形成されている。各接触部62は、Y軸方向に所定の間隔をあけて配列されており、当該各接触部62の間には、X軸方向に延設された溝部63が形成されている。この溝部63を形成することによって、各接触部62を区画し、凸状の接触部62を容易に形成することができる。
Furthermore, a plurality of
図10に示すように、接触部62は、蓄電素子11に向けて突出した凸部であり、その先端面(下端面)が蓄電素子11の容器11aの蓋部に対して接触している。具体的には、接触部62は、弾性体621が圧縮された状態で容器11aの蓋部に密着している。接触部62は、蓋部に備わるガス排出弁111の全周を囲んでおり、ガス排出弁111と孔部61との境界を弾性体621が密閉している。孔部61は、蓄電素子11に備わる複数の電極端子(正極端子11b及び負極端子11c)の並び方向(X軸方向)において、ガス排出弁111よりも長く形成されている。
As shown in FIG. 10, the
ここで、蓄電素子11は、Y軸方向の大きさがX軸方向の大きさよりも小さい。つまり、当該Y軸方向では、孔部61を大きくしにくい。一方、X軸方向では孔部61を大きくしやすいために、ガス排出弁111よりも長くしている。これにより、ガス排出弁111の開放時に、当該開放を孔部61が遮ることを抑制することができ、スムーズなガス排出が可能となる。なお、孔部61が全体としてガス排出弁111よりも大きな形状であれば、よりスムーズなガス排出が可能である。
Here, the size of the
また、孔部61のZ軸プラス方向側の周縁は、全周にわたって蓋部材65側に向けて突出した環状部64となっている。環状部64は全周にわたって連続している。この環状部64によって孔部61の周縁が補強されるだけでなく、高温のガスに晒されたとしても、孔部61の周縁の全体が溶融してしまうことを抑制している。
Further, the peripheral edge of the
排気部材60は、バスバーフレーム12よりも耐熱性の高い樹脂から形成されていてもよい。例えばバスバーフレーム12がPPから形成されている場合には、排気部材60を、PPよりも耐熱性の高いポリフェニレンスルファイド(PPS)で形成すればよい。ここで、バスバーフレームと排気部材とを単一の樹脂により一体成形する場合には、その全てを耐熱性の高い樹脂で成形する必要があるが、本実施の形態では、バスバーフレーム12とは別体の排気部材60のみを耐熱性の高い樹脂で形成すればよいので、当該樹脂の使用量を抑制することができる。
The
図6~図10に示すように、蓋部材65は、排気部材60の上方に配置されており、排気部材60の開放部分を閉塞している。具体的には、蓋部材65は、金属製であり、排気部材60よりも放熱性が高い。蓋部材65は、Y軸方向視で下方が開放されたU字状に形成されており、Y軸方向に長尺な部材である。
As shown in FIGS. 6 to 10, the
蓋部材65は、天板部651と、一対の壁部652とを備えている。天板部651は、XY平面に平行な長尺な矩形状の板部である。一対の壁部652は、天板部651におけるX軸方向の両端部の下面に設けられている。各壁部652は、YZ平面に平行に形成されている。各壁部652の下端は、図10に示すように、排気部材60の溝602の底面に当接されている。このように各壁部652の下端が溝602内に収容された状態で溝602の底面に当接されているので、各壁部652の下端が平面に当接された場合と比べても、各壁部652と排気部材60との密閉性を高くすることができる。この状態においては、蓋部材65の天板部651は、排気部材60の一対の壁部601よりも上方に配置されている。このため、蓋部材65の天板部651が、外装体蓋体17の天面部17aによって下方に向けて押圧されている。この押圧力によって、蓋部材65の一対の壁部652が溝602の底面に押圧されるので、より高い密閉性を発揮することができる。さらに、蓄電素子11のガス排出弁111からガスが排出された場合には、蓋部材65がガスを受けるために蓋部材65が浮くおそれもある。蓋部材65が外装体蓋体17から下方への押圧力を受けているので、ガスの排出を起因とした蓋部材65の浮きを抑制することができる。
The
また、排気部材60に対しても、蓋部材65の一対の壁部652から下方に向かう押圧力が作用しているので、排気部材60は複数の蓄電素子11を下方へと押圧している。これにより、排気部材60の弾性体621を確実に圧縮させることができ、より高い密着性を発揮することができる。また、この押圧力によって、複数の蓄電素子11における上下方向の位置ズレを抑制することも可能である。
Further, since a downward pressing force is applied to the
蓋部材65のY軸方向の長さは、排気部材60のY軸方向の全長よりも長い。このため、蓋部材65のY軸プラス方向側の一端部を排気部材60から突出させることができる。
The length of the
蓋部材65のY軸プラス方向の一端部は、排気部材60から突出した状態で下方及び先端面が開放されている。一方、蓋部材65の他端部は閉塞されており、ガスの排出を防止している。蓋部材65は、排気部材60内に収容された状態で、排気部材60とともにガスの排気経路59を構成している。前述した蓋部材65の一端部における開放された部位からはガスが排出される。また、蓋部材65の一端部はフィン部51の一部を構成している。
One end of the
フィン部51は、外装体本体14のY軸方向プラス方向側の端部から突出し、排気経路59の出口部分をなしている。具体的には、フィン部51は、第一フィン511と、第二フィン512と、第三フィン513と、第四フィン514とを有している。第一フィン511、第三フィン513及び第四フィン514は蓋部材65に設けられており、第二フィン512は外装体蓋体17に設けられている。第一フィン511と他のフィン(第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514)とは、排気経路59の出口部分を囲むように配置されている。つまり、第一フィン511、第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514は、排気経路59の周方向に沿って配列されている。第一フィン511、第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514は、ガス排出弁111が開放される前後において同じ姿勢を維持している。
The
以下、各フィンの詳細について説明する。 The details of each fin will be explained below.
第一フィン511は、蓋部材65の天板部651におけるY軸プラス方向側の一端部であり、天板部651における外装体蓋体17の開口部171から外方に突出した部位である。第一フィン511は、外装体本体14から傾斜した状態で突出している。具体的には、第一フィン511は、X軸方向に長尺な矩形の平板状に形成されており、ガスの進行方向(Y軸方向)に対して傾斜している。第一フィン511は、排気経路59の上部に配置されており、下方に向けて傾斜している。第一フィン511とY軸方向とがなす鋭角側の角度は、30度以上60度以下の範囲に収められている。本実施の形態では、第一フィン511とY軸方向とがなす鋭角側の角度は、略45度である。第一フィン511は、Y軸方向視において、排気経路59内に収まる大きさに形成されている。第一フィン511は、Y軸方向視において排気経路59の半分以上に重なる大きさである。このため、第一フィン511は、排気経路59から排出されたガスの大半に対して障壁となる。
The
第二フィン512は、外装体蓋体17の開口部171の下側の縁部から外方に向けて突出している。具体的には、第二フィン512は、X軸方向に長尺な矩形の平板状に形成されており、開口部171の下側の縁部からY軸プラス方向側に向けて突出している。第二フィン512は、Z軸方向において第一フィン511に対向して配置されている。ここでは、第二フィン512におけるY軸方向の突出長さが、第一フィン511の突出長さよりも短い場合を例示したが、同等以上であってもよい。第二フィン512は、外装体蓋体17の接続部17cに対して開口部171を形成する際に切り起こされた部位である。第二フィン512は、接続部17cから傾斜した状態で突出している。第二フィン512は、排気経路59の下部に配置されており、下方に向けて傾斜している。第二フィン512とY軸方向とがなす鋭角側の角度は、30度以上60度以下の範囲に収められている。本実施の形態では、第二フィン512とY軸方向とがなす鋭角側の角度は、略45度である。つまり、第二フィン512は、第一フィン511に対して平行に配置されている。なお、第二フィン512は、第一フィン511とは非平行であってもよい。
The
第三フィン513は、蓋部材65の一対の壁部652のうち、X軸マイナス方向側の壁部652に設けられている。第四フィン514は、蓋部材65の一対の壁部652のうち、X軸プラス方向側の壁部652に設けられている。第三フィン513及び第四フィン514は、X軸方向で対向するように配置されている。第三フィン513及び第四フィン514は、設置箇所が異なる以外は同様の構造である。このため、ここでは、第三フィン513の詳細について説明し、第四フィン514の説明は省略する。
The
第三フィン513は、X軸マイナス方向側の壁部652におけるY軸プラス方向側の一端部であり、当該壁部652における外装体蓋体17の開口部171から外方に突出した平板状の部位である。第三フィン513は、Y軸方向に平行に突出している。第三フィン513は、排気経路59の周方向において、第一フィン511及び第二フィン512の間に配置されている。第三フィン513におけるY軸方向の突出長さは、第一フィン511の突出長さと同程度である。第三フィン513は、Y軸プラス側に向かうにつれて細くなる先細り形状となっている。具体的には、第三フィン513は、X軸方向視で第一フィン511と第二フィン512とに重ならない形状に形成されている。
The
このように、第三フィン513が第一フィン511と第二フィン512とに重ならない形状であるため、第一フィン511と第三フィン513との隣接間には隙間S1が形成され、第二フィン512と第三フィン513との隣接間には、隙間S2が形成されている。本実施の形態では、第三フィン513は、X軸方向視で台形状に形成されている場合を例示したが、隙間S1、S2が形成される形状であれば如何様でもよい。前述したように、第四フィン514は、第三フィン513と同様の構造であるので、第一フィン511と第四フィン514との隣接間には隙間S3が形成され、第二フィン512と第四フィン514との隣接間には、隙間S4が形成されている。各隙間S1~S4は、フィン部51の全長にわたって連続して設けられている。具体的には、図8に示すように、隙間S1、S3は、全体として均等な幅で延設された隙間である。隙間S2、S4は、Y軸プラス方向側に向けて徐々に幅が広くなる隙間である。
In this way, since the
図11は、実施の形態に係るフィン部51の概略構成を示す側面図である。図11では、フィン部51と棚板940と背面カバー930とを断面図で図示している。
FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of the
フィン部51は、バスバーフレーム12及び外装体18のY軸プラス方向の端部から外方に突出している。また、フィン部51は、棚板940のY軸プラス方向の端部から外方に突出している。
The
各蓄電素子11のガス排出弁111から排出されたガスは、排気部材60の孔部61から、排気部材60と蓋部材65とがなす排気経路59に進入する。その後、ガスは排気経路59を通過して、外装体18の外方にあるフィン部51から蓄電ユニット10外に排出される。上述したようにフィン部51では、第一フィン511、第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514が、排気経路59の出口部分を囲んでいる。このため、第一フィン511、第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514が、排気経路59を通過したガスの進路を制御する。特に、第一フィン511は、ガスが直進する際の障壁となるために、ガスの進行方向を下方へと変更する。
The gas discharged from the
図11では、フィン部51で進行方向が変更されたガスに対し、符号G1を付して図示している。ガスG1は、第一フィン511に当たることにより進行方向が変更されているために、その接触時にガスG1の勢いが低減されている。さらにガスG1では、進行方向が直進のままであった場合よりも、スリット群935にまで至る距離が長くなっている。これによっても、ガスG1の勢いが低減されることになる。ここで、第一フィン511とY軸方向とがなす鋭角側の角度が30度未満であると、ガスG1におけるスリット群935にまで至る距離をそれほど長くはできない。一方、第一フィン511とY軸方向とがなす鋭角側の角度が60度よりも大きいと、第一フィン511が排気経路59を塞ぎ、スムーズな排気を阻害するおそれがある。このため、上述したように、第一フィン511とY軸方向とがなす鋭角側の角度は、30度以上60度以下の範囲に収められている。
In FIG. 11, the gas whose traveling direction has been changed by the
また、各隙間S1~S4からもガスは漏れ出る。図11では、隙間S1から漏れ出たガスに対し符号G11を付し、隙間S2から漏れ出たガスに対して符号G12を付している。このように、各隙間S1~S4からガスG11、G12が排出されることで拡散されるため、ガスG1の勢いがより低減されている。 Gas also leaks from each of the gaps S1 to S4. In FIG. 11, the gas leaking from the gap S1 is labeled G11, and the gas leaking from the gap S2 is labeled G12. In this way, the gases G11 and G12 are discharged and diffused from the respective gaps S1 to S4, so that the force of the gas G1 is further reduced.
ここで、図12は、比較例である排気部50bから排出されたガスG2を示す側面図である。図12は、図11に対応する図である。比較例の排気部50bは、Y軸プラス方向の一端部が筒状である点で本実施の形態に係る排気部50と異なる。このため、排気部50bの一端部からはガスG2が勢いよく噴出される。この勢いによって、ガスG2は、背面カバー930のスリット群935から蓄電設備900の近傍にある他の装置(他の蓄電設備などの設備等)にあたることになる。これにより、ガスG2が他の装置に対して影響を及ぼすおそれがある。
Here, FIG. 12 is a side view showing the gas G2 discharged from the
一方、図11に示すように、本実施の形態に係るフィン部51では、勢いが低減されたガスG1がスリット群935から放出される。このため、ガスG1が他の装置に到達しにくくなり、他の装置に対する影響を抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the
[6 突出部]
次に、突出部180の詳細について説明する。図3、図9及び図11に示すように、突出部180は、蓄電装置1におけるY軸プラス方向の一端面99からY軸プラス方向に突出した庇部の一例である。突出部180は、上述したように、外装体支持体15の接続部15cと、外装体蓋体17の接続部17cとが接続されることで形成された部位である。接続部15cと、接続部17cとは、上下方向で積層された状態でネジ181により締結されている。具体的には、接続部15cと接続部17cとはそれぞれ、XY平面に平行であり、X軸方向に長尺な矩形板状の部位を有している。接続部17cの上面には、例えばゴムからなる弾性体151が取り付けられている。弾性体151は、棚板940の凹凸構造943に対応した位置に配置されている。弾性体151は、X軸方向に長尺な三角柱状の部材である。弾性体151は、接続部17c上において、先細るように配置されている。つまり、弾性体151は、Y軸プラス方向に向かうにつれて接続部17cの上面に近づく傾斜面151aを有している。これにより、突出部180は、先に向かうほど厚み方向(Z軸方向)で細くなる先細り形状を有することになる。例えば、蓄電装置1が棚板940上にセットされる際には、蓄電装置1は、支持孔部942に対してY軸マイナス方向側から棚板940上でスライドされることで、突出部180が支持孔部942内に挿入される。突出部180が先細り形状であれば、支持孔部942にスムーズに挿入されるので、挿入時の操作性が高められている。
[6 Projection]
Next, details of the
また、弾性体151は、凹凸構造943よりもX軸方向に長い範囲に設けられている。これにより、突出部180が棚板940の支持孔部942に挿入された際には、凹凸構造943の全体が弾性体151に噛み合うこととなる。
Further, the
ここで、蓄電素子11のガス排出弁111からは電解液が排出されたり、排出されたガスが排気経路59内で冷却されることで電解液に戻る場合もある。つまり、フィン部51からは、図11に示すように電解液Lが落下することもある。特に、フィン部51は、下方へ向けて傾いているために、フィン部51から落下した電解液Lが突出部180に到達しやすい。
Here, the electrolytic solution may be discharged from the
突出部180は、蓄電装置1の設置面159と、フィン部51との間に配置されているので、フィン部51から落下した電解液Lを受けることができる。具体的には、突出部180に備わる弾性体151がフィン部51の下方に配置されているので、この弾性体151の傾斜面151aが電解液Lを受けることとなる。電解液Lは、弾性体151の傾斜面151aによってY軸プラス方向へ案内される。これにより、高温化した電解液Lは蓄電装置1の一端面99から離れることとなる。
Since the protruding
また、状況によっては突出部180上で電解液LがY軸マイナス方向側に流れることも想定される。しかしながら、突出部180は、蓄電素子11の上方を覆う外装体蓋体17の接続部17cにより形成されているので、突出部180上でY軸マイナス方向側(蓄電素子11側)に向かって電解液Lが流れたとしても、外装体蓋体17自体が壁となり、それ以上の進行を抑制することができる。外装体蓋体17に電解液Lが触れたとしても、外装体蓋体17の内方にある部材(蓄電素子11、外装体本体14など)までは電解液Lは進行しない。
Further, depending on the situation, it is also assumed that the electrolyte L flows on the
また、図9に示すように、蓄電装置1における一端面99を平面視した場合において、当該一端面99の中心Pを基準にすると、突出部180は中心Pよりも下方に配置されており、フィン部51は中心Pよりも上方に配置されている。このように、一端面99の上部にフィン部51が配置され、下部に突出部180が配置されているので、フィン部51から落下し突出部180に至るまでの電解液Lの落下経路を長くすることができる。したがって、電解液Lが空気に触れる時間を長くすることができ、電解液Lを極力冷却することができる。これにより、電解液Lが突出部180に触れる際の温度を下げることができ、突出部180の熱変形を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 9, when one
[7 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によれば、それぞれガス排出弁111を有し、当該ガス排出弁111が同一方向を向く姿勢で配列された複数の蓄電素子11と、複数の蓄電素子11のそれぞれのガス排出弁111上に配置され、当該ガス排出弁111から排出されたガスの排気経路59をなす排気部50と、複数の蓄電素子11及び排気部50を収容する外装体本体14(筐体)と、外装体本体14から突出し、排気経路59の出口部分をなすフィン部51とを備え、フィン部51は、外装体本体14から傾斜した状態で突出する第一フィン511を有する。
[7 Explanation of effects]
As described above, according to the
これによれば、第一フィン511が外装体本体14から傾斜した状態で突出しているので、第一フィン511によってガスG1の進路を制御することができる。したがって、蓄電装置1に隣り合う他の装置にガスG1が当たることを抑制できる。また、第一フィン511は、ガスが直進する際の障壁となるため、他の装置に向かうガスG1の勢いを低減することもできる。これらのことから、他の装置に対するガスG1の影響を抑制することができ、当該他の装置が燃焼してしまうことを抑制できる。これにより、ガス排出時における安全性を高めることができる。
According to this, since the
また、フィン部51は、第一フィン511とともに排気経路59の出口部分を囲む複数の他のフィン(第二フィン512、第三フィン513及び第四フィン514)を有している。
Furthermore, the
これによれば、排気経路59の出口部分が、第一フィン511と複数の他のフィンとで囲まれているので、ガスG1の進路をより確実に制御することができる。これにより、他の装置に対してガスG1が当たることをより確実に抑制でき、ガス排出時における安全性をより高めることができる。
According to this, since the exit portion of the
また、第一フィン511と複数の他のフィンとのそれぞれがなす少なくとも一つの隣接間には隙間S1~S4が設けられている。
Furthermore, gaps S1 to S4 are provided between at least one adjacent fin between the
これによれば、第一フィン511と複数の他のフィンとのそれぞれがなす少なくとも一つの隣接間には隙間S1~S4が設けられているので、当該隙間S1~S4からもガスG11、G12が排出される。これにより、ガスG11、G12が拡散されるため、他の装置に対してガスG11、G12が当たることをより確実に抑制できる。また、ガスG1の勢いも低減されるので、ガスG1が他の装置に当たることをより確実に抑制できる。ガス排出時における安全性をより高めることができる。
According to this, since the gaps S1 to S4 are provided between at least one adjacent space between the
また、蓄電装置1は、外装体本体14を覆うとともに、フィン部51を突出させる開口部171を有する外装体蓋体17(カバー部材)を備え、複数の他のフィンは、第一フィン511に対向する第二フィン512と、周方向において第一フィン511及び第二フィン512の間に配置された第三フィン513及び第四フィン514とを備え、第一フィン511、第三フィン513及び第四フィン514は、排気部50に設けられており、第二フィン512は、外装体蓋体17に設けられている。
The
これによれば、第一フィン511、第三フィン513及び第四フィン514が排気部50に対して設けられており、第二フィン512が外装体蓋体17に設けられているので、各フィンで出口部分を囲む構造を容易に形成することができる。
According to this, the
また、外装体蓋体17によって外装体本体14が覆われているので、フィン部51からガスとともに排出された電解液Lが外装体本体14にかかることを抑制でき、電解液Lを起因とした着火を抑制できる。したがって、ガス排出時における安全性をより高めることができる。
In addition, since the
また、第一フィン511は、排気経路59の上方に配置されており、先端が下方を向くように傾斜している。
Further, the
これによれば、第一フィン511が、排気経路59の上方に配置されており、先端が下方を向くように傾斜しているので、第一フィン511にガスを確実に当てることができ、これによりガスの進路を確実に制御することができる。したがって、ガス排出時における安全性をより高めることができる。
According to this, the
また、第一フィン411の先端が下方を向くように傾斜しているので、ガスが蓄電装置1の近傍に排出されやすく、ラック901内に留まりやすい。このため、ガスをラック901外に拡散させたくない場合に好適である。
Further, since the tips of the first fins 411 are inclined so as to face downward, gas is easily discharged near the
また、第一フィン511は、排気経路59をガスの進行方向視した場合に当該排気経路59内に収まることとなるので、蓄電装置1の上方への大型化を抑制することができる。
Furthermore, since the
[8 その他]
以上、本実施の形態に係る蓄電装置1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て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。
[8 Others]
Although the
例えば、上記実施の形態では、フィン部51が第一フィン511~第四フィン514を有している場合を例示した。しかしながら、フィン部は、第一フィンを少なくとも備えていればよい。このため、フィン部に備わるフィンの総数は、少なくとも1つであればよい。
For example, in the embodiment described above, the
上記実施の形態では、第一フィン511~第四フィン514における各隣接間に隙間S1~S4が設けられている場合を例示したが、少なくとも1つの隣接間に隙間が設けられていればよい。また、各隣接間に隙間がなくともよい。
In the above embodiment, the case where gaps S1 to S4 are provided between adjacent
上記実施の形態では、第一フィン511、第三フィン513及び第四フィン514が排気部50の蓋部材65に一体成形されており、第二フィン512が外装体蓋体17に一体成形されている場合を例示した。しかしながら、各フィンの設置箇所は如何様でもよいし、各フィンが蓋部材または外装体蓋体とは元々別体で後付されていてもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施の形態では、第一フィン511が排気経路59の上方に配置されており、先端が下方を向くように傾斜している場合を例示した。しかしながら、第一フィンが排気経路内に傾いた状態で配置されるのであれば、第一フィンの設置箇所及び傾斜方向は如何様でもよい。例えば、第一フィンは、排気経路の下方に配置されて、先端が上方を向くように傾斜していてもよい。また、第一フィンは、排気経路におけるX軸方向の一側方に配置されて、先端が他側方を向くように傾斜していてもよい。
In the embodiment described above, the
図13は、変形例に係るフィン部の概略構成を示す側面図である。具体的には、図13は、図11に対応する図である。図13に示すように、変形例に係るフィン部51aは、第一フィン511a、第二フィン512a、第三フィン513a及び第四フィン(図示省略)を備えている。第一フィン511aは、排気経路59の上方に配置されており、先端が上方を向くように傾斜している。また、第二フィン512aは、排気経路59の下方に配置されており、先端が上方を向くように傾斜している。第三フィン513a及び第四フィンは、第一フィン511aに対して隙間S1を形成するとともに、第二フィン512aに対して隙間S2を形成する形状に形成されている。なお、図13では、隙間S1、S2から漏れ出るガスの図示を省略している。
FIG. 13 is a side view showing a schematic configuration of a fin portion according to a modification. Specifically, FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 11. As shown in FIG. 13, the
フィン部51aでは、第一フィン511a、第二フィン512a、第三フィン513a及び第四フィンが、排気経路59の出口部分を囲んでいる。このため、第一フィン511a、第二フィン512a、第三フィン513a及び第四フィンが、排気経路59を通過したガスの進路を制御する。ここで、ガスG3は、高温であるため上昇しやすい。第一フィン511aは、先端が上方を向くように傾斜しているので、上昇するガスG3を遮りにくい。このため、ガスG3を蓄電装置1の遠方まで排出することができる。特に、本変形例では、第二フィン512aも先端が上方を向くように傾斜しているので、ガスG3が第二フィン512aに当たることで上方へと案内され、より遠方へと排出される。このように、本変形例に係るフィン部51aでは、ガスG3をラック901内に滞留させずに、外部に放出させたい場合に好適である。この場合、スリット群935をガスG3の排出進路上に配置しておくことが望ましい。
In the
上記実施の形態では、第一フィン511及び第二フィン512が平板状に形成されている場合を例示した。しかしながら、第一フィン及び第二フィンは曲版状に形成されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、突出部180が外装体支持体15の接続部15cと外装体蓋体17の接続部17cとによって形成されている場合を例示した。しかしながら、突出部180は、外装体支持部の一部のみ、または外装体蓋体の一部のみから形成されていてもよい。突出部180は、外装体18(筐体)に対して後付された部材から形成されていてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、フィン部51が突出部180(庇部)よりも、Y軸プラス方向で突出していない場合を例示したが、フィン部は突出部よりも突出していてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、突出部180が一端面99の中心Pよりも下方に配置されている場合を例示したが、突出部は、フィン部51の下方に配置されているのであれば、中心Pの上方に配置されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、本発明は、蓄電装置1として実現することができるだけでなく、蓄電設備900としても実現することができる。
Moreover, the present invention can be realized not only as
また、上記実施の形態及びその変形例が備える各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。 Furthermore, the scope of the present invention also includes a configuration constructed by arbitrarily combining each component included in the above embodiment and its modified examples.
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等に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention is applicable to the electrical storage device etc. which are equipped with electrical storage elements, such as a lithium ion secondary battery.
1 蓄電装置
10 蓄電ユニット
11 蓄電素子
11a 容器
11b 正極端子
11c 負極端子
11d スペーサ
12 バスバーフレーム
13 バスバー
13a 検出線
13b コネクタ
14 外装体本体(筐体)
15 外装体支持体
15a 底部
15b 接続部
15c 接続部
15d 固定部
16 基板ユニット取付部
17 外装体蓋体(カバー部材)
17a 天面部
17b 接続部
17c 接続部
18 外装体
20 基板ユニット
30 ケーブル
31 正極電源ケーブル
32 負極電源ケーブル
50 排気部
50b 排気部
51 フィン部
51a フィン部
59 排気経路
60 排気部材
61 孔部
62 接触部
63 溝部
64 環状部
65 蓋部材
71 第一保持部
72 第二保持部
73 連結部
99 一端面
111 ガス排出弁
141 切欠部
151 弾性体
151a 傾斜面
159 設置面
171 開口部
180 突出部
181 ネジ
511 第一フィン
511a 第一フィン
512 第二フィン
512a 第二フィン
513 第三フィン
513a 第三フィン
514 第四フィン
601 壁部
602 溝
621 弾性体
651 天板部
652 壁部
711 第一外壁部
711a 第一切欠
711b 第一切欠
712 第一囲壁
713 第一区画壁
714 第一仕切部
715 第一ケーブル経路部
721 第二外壁部
721a 第二切欠
722 第二囲壁
723 第二区画壁
724 第二仕切部
725 第二ケーブル経路部
731 梁部
900 蓄電設備
901 ラック
910 ラック本体
920 前面カバー
925 スリット群
930 背面カバー
935 スリット群
940 棚板
941 ストッパ
942 支持孔部
943 凹凸構造
944 凹部
945 凸部
G1、G11、G12、G3 ガス
G2 ガス
S1~S4 隙間
P 中心
L 電解液
1
15
17a
Claims (6)
前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記ガス排出弁上に配置され、当該ガス排出弁から排出されたガスの排気経路をなす排気部と、
前記複数の蓄電素子及び前記排気部を収容する筐体と、
前記筐体から突出し、前記排気経路の出口部分をなすフィン部とを備え、
前記フィン部は、前記筐体から傾斜した状態で突出する第一フィンを有する
蓄電装置。 a plurality of power storage elements each having a gas exhaust valve and arranged in a posture with the gas exhaust valves facing in the same direction;
an exhaust section that is disposed on the gas exhaust valve of each of the plurality of power storage elements and forms an exhaust path for gas exhausted from the gas exhaust valve;
a casing that accommodates the plurality of power storage elements and the exhaust section;
a fin portion protruding from the casing and forming an exit portion of the exhaust path;
The fin portion has a first fin that projects obliquely from the housing. The power storage device.
請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the fin portion includes a plurality of other fins surrounding the outlet portion together with the first fin.
請求項2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 2, wherein a gap is provided between at least one adjacent portion of each of the first fin and the plurality of other fins.
前記複数の他のフィンは、前記第一フィンに対向する第二フィンと、周方向において前記第一フィン及び前記第二フィンの間に配置された第三フィン及び第四フィンとを備え、
前記第一フィン、前記第三フィン及び前記第四フィンは、前記排気部に設けられており、
前記第二フィンは、前記カバー部材に設けられている
請求項3に記載の蓄電装置。 a cover member that covers the casing and has an opening through which the fin portion protrudes;
The plurality of other fins include a second fin facing the first fin, and a third fin and a fourth fin arranged between the first fin and the second fin in the circumferential direction,
The first fin, the third fin, and the fourth fin are provided in the exhaust part,
The power storage device according to claim 3, wherein the second fin is provided on the cover member.
請求項1~4のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first fin is disposed above the exhaust path and is inclined so that a tip thereof faces downward.
請求項1~4のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The power storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first fin is disposed above the exhaust path and is inclined so that a tip thereof faces upward.
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