JP7437863B2 - 蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 - Google Patents
蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7437863B2 JP7437863B2 JP2022022104A JP2022022104A JP7437863B2 JP 7437863 B2 JP7437863 B2 JP 7437863B2 JP 2022022104 A JP2022022104 A JP 2022022104A JP 2022022104 A JP2022022104 A JP 2022022104A JP 7437863 B2 JP7437863 B2 JP 7437863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power storage
- storage device
- pack
- electrode
- storage devices
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 58
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 55
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 37
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 30
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 23
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
更にこのような蓄電デバイスパックの中には、使用の際に使用機器に搭載する一方、充電や保存の際には使用機器から取り外す、繰り返し着脱可能なものがある。例えば電動工具やドローンなどでは、このような着脱可能な蓄電デバイスパックを用いることが多い。
また蓄電デバイスが全固体電池の場合には、充電の際に電極体の電極積層部に掛かる電極板積層方向の圧縮荷重を増加させると、電極板と固体電解質層との密着性が向上するため、全固体電池をより急速に充電することが可能となる。
「蓄電デバイスパック」には、所定の外部力が掛けられていない状態では、蓄電デバイスの電極積層部に電極板積層方向の圧縮荷重が掛からない蓄電デバイスパックのほか、外部力が掛けられていない状態でも、蓄電デバイスの電極積層部に電極板積層方向の予備圧縮荷重が掛かっている蓄電デバイスパックも含まれる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に本実施形態に係る電池パック(蓄電デバイスパック)1の上面図を、図2に電池パック1の部分破断断面図を示す。また図3に、電池パック1が備える電池(蓄電デバイス)10の斜視図を示す。この電池パック1は、ドローンなどの使用機器(不図示)に搭載される電池パックである。なお以下では、電池パック1のパック縦方向AH、パック横方向BH及びパック高さ方向CHを、図1及び図2に示す方向と定めて説明する。
このうち電池10は、リチウムイオン二次電池である。電池10は、積層部包含電極体(以下、単に電極体ともいう)11と、この電極体11を内部に収容する電池ケース21と、この電池ケース21に支持された正極端子31及び負極端子32等から構成されている。また電池ケース21内には、電解液25が収容されており、その一部は電極体11内に含浸され、一部は電池ケース21の底部に溜まっている。
一方、第2収容部61は、伸縮方向IHの他方側IH2に開口する第2開口部61cを有する有底角筒状であり、矩形板状の第2底部62と、この第2底部62の周縁から垂直に立ち上がる4つの矩形板状の第2側部63,64,65,66とを有する。この第2収容部61の第2開口部61cは、第1収容部51の第1開口部51cの内側に配置されて、第2収容部61が伸縮方向IHに移動可能に第1収容部51に嵌合している。
一方、この電池パック1に、後述するように所定の外部力Fgを掛けて外部圧縮を行うと(図4及び図5参照)、具体的には、パックケース50のうち第1収容部51の第1底部52と第2収容部61の第2底部62とに、伸縮方向IHの内側IH3に向かう所定の外部力Fgを掛けると、パックケース50が伸縮方向IHに縮まり、第1底部52及び第2底部62を介して間接に、これらの間に挟まれた電池集合体40も伸縮方向IHに圧縮することができる。これにより、電池集合体40を構成する各電池10が電池厚み方向FH(電極板積層方向SH)に圧縮され、各電池10の電極体11の電極積層部11aに電極板積層方向SHの圧縮荷重Fcがそれぞれ掛かる(圧縮荷重Fcが零から増加する)。
このように電池パック1は、パックケース50に外部力Fgを掛けて各電池10の電極積層部11aに掛かる圧縮荷重Fcをそれぞれ増加させる外部圧縮を、繰り返し施工可能となっている。
一方、移動壁部115は、載置部111に載置された電池パック1の伸縮方向IH(パック横方向BH)の他方側IH2(図4,図5において右方)に位置している。またボルト116は、第2固定壁部113に穿設された雌ねじ部113aに螺合しつつ第2固定壁部113を貫通しており、ボルト116の先端部116sが移動壁部115に当接する。このボルト116の頭部116tを回転させて、ボルト116及びこれに当接する移動壁部115を第1固定壁部112に向けて(図4,図5において左方に向けて)移動させると、移動壁部115がパックケース50のうち第2収容部61の第2底部62に当接し、第1固定壁部112と移動壁部115でパックケース50を伸縮方向IH(パック横方向BH)に挟圧することができる。
その後は、充電部120の充電部正極端子121及び充電部負極端子122を、電池パック1のパック正極端子71及びパック負極端子72から取り外す。また電池パック1を電池パック充電装置100から取り外す。かくして、電池パック1の充電が終了する。
また電池パック充電装置100は、外部圧縮機構部110を備えるため、外部圧縮により各電池10の電極積層部11aに掛かる圧縮荷重Fcを増加させた状態で、各電池10を充電することができる。
例えば実施形態では、蓄電デバイスを備える蓄電デバイスパックとして、リチウムイオン二次電池からなる電池10を備える電池パック1を例示したが、これに限られない。例えば、全固体電池を備える全固体電池パックや、リチウムイオンキャパシタを備えるキャパシタパックに、本発明を適用してもよい。
また実施形態では、電池10の電池ケースとして、金属からなる直方体箱状の電池ケース21を用いたが、これに限られない。例えばラミネートフィルムからなるケースを用いてもよい。
10 電池(リチウムイオン二次電池、蓄電デバイス)
11 積層部包含電極体(電極体)
11a 電極積層部
12 正極板(電極板)
15 負極板(電極板)
50 パックケース(収容外装体)
51 第1収容部
51c 第1開口部
52 第1底部
57 係合爪
61 第2収容部
61c 第2開口部
62 第2底部
100 電池パック充電装置(蓄電デバイスパックの充電装置、充電装置)
110 外部圧縮機構部
120 充電部
IH 伸縮方向
IH1 (伸縮方向の)一方側
IH2 (伸縮方向の)他方側
IH3 (伸縮方向の)内側
SH 電極板積層方向
Fg 外部力
Fc 圧縮荷重
S1 外部圧縮工程
S2 充電工程
S3 圧縮解除工程
Claims (4)
- 複数の電極板が積層された電極積層部を包含する積層部包含電極体を有する複数の蓄電デバイスと、
上記複数の蓄電デバイスを内部に収容する収容外装体と、を備える
蓄電デバイスパックであって、
上記収容外装体は、
上記蓄電デバイスパックを使用機器に繰り返し着脱可能な着脱可能構造を有しており、かつ、
上記収容外装体及び上記複数の蓄電デバイスは、
上記蓄電デバイスパックの外部から外部力を掛けて、上記複数の蓄電デバイスの上記電極積層部に掛かる電極板積層方向の圧縮荷重をそれぞれ増加させる外部圧縮を、繰り返し施工可能な圧縮可能構造を有する
蓄電デバイスパック。 - 請求項1に記載の蓄電デバイスパックであって、
前記収容外装体は、
伸縮方向の一方側に開口する第1開口部及び底部をなす第1底部を有する有底筒状の第1収容部と、
上記伸縮方向の他方側に開口する第2開口部及び底部をなす第2底部を有する有底筒状で、上記第2開口部が上記第1収容部の上記第1開口部の内側に配置されて、上記伸縮方向に移動可能に上記第1収容部に嵌合する第2収容部とを有し、
上記第1収容部及び上記第2収容部の内部に、前記複数の蓄電デバイスを収容しており、
上記収容外装体及び上記複数の蓄電デバイスは、
上記第1収容部の上記第1底部と上記第2収容部の上記第2底部とに上記伸縮方向の内側に向かう前記外部力を掛けて、上記収容外装体を上記伸縮方向に縮め、上記複数の蓄電デバイスの前記電極積層部に掛かる前記圧縮荷重をそれぞれ増加させる前記外部圧縮を、繰り返し施工可能な前記圧縮可能構造を有する
蓄電デバイスパック。 - 蓄電デバイスパックは、
複数の電極板が積層された電極積層部を包含する積層部包含電極体を有する複数の蓄電デバイスと、
上記複数の蓄電デバイスを内部に収容する収容外装体と、を備えており、
上記収容外装体は、
上記蓄電デバイスパックを使用機器に繰り返し着脱可能な着脱可能構造を有しており、かつ、
上記収容外装体及び上記複数の蓄電デバイスは、
上記蓄電デバイスパックの外部から外部力を掛けて、上記複数の蓄電デバイスの上記電極積層部に掛かる電極板積層方向の圧縮荷重をそれぞれ増加させる外部圧縮を、繰り返し施工可能な圧縮可能構造を有する
上記蓄電デバイスパックを、上記使用機器から取り外した状態で、上記蓄電デバイスパックが備える上記複数の蓄電デバイスを充電する充電方法であって、
上記蓄電デバイスパックに上記外部力を掛けて、上記複数の蓄電デバイスの上記電極積層部に掛かる上記圧縮荷重をそれぞれ増加させる上記外部圧縮を行う外部圧縮工程と、
上記外部圧縮工程により上記圧縮荷重を増加させた状態で、上記複数の蓄電デバイスを充電する充電工程と、を備える
蓄電デバイスパックの充電方法。 - 蓄電デバイスパックは、
複数の電極板が積層された電極積層部を包含する積層部包含電極体を有する複数の蓄電デバイスと、
上記複数の蓄電デバイスを内部に収容する収容外装体と、を備えており、
上記収容外装体は、
上記蓄電デバイスパックを使用機器に繰り返し着脱可能な着脱可能構造を有しており、かつ、
上記収容外装体及び上記複数の蓄電デバイスは、
上記蓄電デバイスパックの外部から外部力を掛けて、上記複数の蓄電デバイスの上記電極積層部に掛かる電極板積層方向の圧縮荷重をそれぞれ増加させる外部圧縮を、繰り返し施工可能な圧縮可能構造を有する
上記蓄電デバイスパックを、上記使用機器から取り外した状態で、上記蓄電デバイスパックが備える上記複数の蓄電デバイスを充電する充電装置であって、
上記蓄電デバイスパックに上記外部力を掛けて、上記複数の蓄電デバイスの上記電極積層部に掛かる上記圧縮荷重をそれぞれ増加させる上記外部圧縮を行う外部圧縮機構部を備える
蓄電デバイスパックの充電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022022104A JP7437863B2 (ja) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022022104A JP7437863B2 (ja) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023119289A JP2023119289A (ja) | 2023-08-28 |
JP7437863B2 true JP7437863B2 (ja) | 2024-02-26 |
Family
ID=87763450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022022104A Active JP7437863B2 (ja) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7437863B2 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006080045A (ja) | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Max Co Ltd | 電池パック |
JP2012252848A (ja) | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Matsusada Precision Inc | 電源素子保持器具及び電源素子保持トレイ |
WO2016185662A1 (ja) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 組電池 |
JP2017117636A (ja) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池を再利用するための処理方法 |
JP2018092724A (ja) | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置の製造方法 |
JP2019061937A (ja) | 2017-09-28 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
JP2019185906A (ja) | 2018-04-04 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
-
2022
- 2022-02-16 JP JP2022022104A patent/JP7437863B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006080045A (ja) | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Max Co Ltd | 電池パック |
JP2012252848A (ja) | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Matsusada Precision Inc | 電源素子保持器具及び電源素子保持トレイ |
WO2016185662A1 (ja) | 2015-05-21 | 2016-11-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 組電池 |
JP2017117636A (ja) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池を再利用するための処理方法 |
JP2018092724A (ja) | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置の製造方法 |
JP2019061937A (ja) | 2017-09-28 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
JP2019185906A (ja) | 2018-04-04 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023119289A (ja) | 2023-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6306431B2 (ja) | 電池モジュール | |
US9331320B2 (en) | Large format electrochemical energy storage device housing and module | |
JP5490406B2 (ja) | 車両用の電源装置 | |
US9947958B2 (en) | Power source module | |
WO2019142645A1 (ja) | 蓄電装置 | |
JP7050849B2 (ja) | バッテリパック | |
DK2779269T3 (en) | The battery cell having a novel structure | |
EP3285310B1 (en) | Assembled battery | |
CN109155380B (zh) | 包括罩盖组件的蓄电池模块 | |
KR102411957B1 (ko) | 배터리 셀용 전극 스택의 제조 방법, 그리고 배터리 셀 | |
CN107710451B (zh) | 电池组 | |
EP3154108B1 (en) | Battery module and battery pack including same | |
WO2017126285A1 (ja) | 蓄電装置 | |
JP5633032B2 (ja) | 二次電池 | |
JP6594307B2 (ja) | 取外し可能な複数のセルを有するモジュール、モジュールを備えるバッテリ、およびバッテリを備える車 | |
JP2015141798A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2014150039A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2016219257A (ja) | 蓄電装置 | |
JP7437863B2 (ja) | 蓄電デバイスパック、蓄電デバイスパックの充電方法及び蓄電デバイスパックの充電装置 | |
JP2019207794A (ja) | 蓄電装置の製造方法 | |
JP7437864B2 (ja) | 蓄電デバイスパックの保存方法及び蓄電デバイスパックの保存装置 | |
JP2014049318A (ja) | 蓄電装置 | |
JP2002373633A (ja) | 組電池 | |
JP5216292B2 (ja) | 蓄電素子 | |
JP2020191208A (ja) | 蓄電装置の充放電用治具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7437863 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |