JPWO2011125505A1 - Electricity storage device - Google Patents
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Abstract
本発明に係る蓄電デバイス600は、正極、負極、および電解質を有する蓄電ユニットが、外装体に収容された蓄電セル10と、蓄電セル10の外装体の外表面に設けられた放熱板30と、蓄電10セルおよび放熱板30を収容する筐体602と、を含み、放熱板30は、筐体602の内面603に接している。An electricity storage device 600 according to the present invention includes an electricity storage cell 10 in which an electricity storage unit having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte is accommodated in an exterior body, and a heat sink 30 provided on the outer surface of the exterior body of the energy storage cell 10; And a housing 602 that houses the electricity storage 10 cell and the heat sink 30, and the heat sink 30 is in contact with the inner surface 603 of the housing 602.
Description
本発明は、蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to an electricity storage device.
正極および負極を備えた蓄電ユニットを、電解質とともに外装体の内部に収容して密閉した構造の密閉型蓄電セルが知られている。密閉型蓄電セルの蓄電ユニットとしては、正極および負極をセパレータを介して交互に積層した形態や、正極および負極をセパレータを介して捲回した形態が採用されている。このような蓄電ユニットでは積層数や巻き数を多くすることによって、密閉型蓄電セルの高エネルギー化、大容量化を図っている。 A sealed storage cell having a structure in which a storage unit including a positive electrode and a negative electrode is housed in an exterior body together with an electrolyte and sealed is known. As a power storage unit of a sealed power storage cell, a form in which positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked via separators, or a form in which positive electrodes and negative electrodes are wound through separators is adopted. In such a power storage unit, the number of stacked layers and the number of windings are increased to increase the energy and capacity of the sealed power storage cell.
上記のような密閉型蓄電セルは、充放電を短時間の間に繰り返し行うと熱を蓄積して高温になる場合があり、その高温化によって性能が劣化する場合がある。特に近年は、密閉型蓄電セルの高エネルギー化の要求に伴い、発熱量も大きくなっている。 The sealed storage cell as described above may accumulate heat when it is repeatedly charged and discharged within a short period of time, and the performance may deteriorate due to the high temperature. In particular, in recent years, the amount of heat generation has increased with the demand for higher energy in sealed type storage cells.
このような問題に対して、例えば特開2009−272048号公報に開示された技術では、ラミネートフィルムを電池容器とした密閉型二次電池を、金属製の放熱板に固定して、放熱性を向上させている。 For example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-272048, a sealed secondary battery using a laminate film as a battery container is fixed to a metal heat radiating plate to improve heat dissipation. It is improving.
しかしながら、エネルギーおよび蓄電容量が大きくなるにつれて充放電に伴う発熱量が増大するとともに蓄電セルが大型化し、熱が蓄電セル内部に蓄積されやすくなるため、これまで以上に効率良く放熱する必要がある。 However, as the energy and the storage capacity increase, the amount of heat generated by charging / discharging increases, the storage cell becomes larger, and heat tends to be accumulated inside the storage cell. Therefore, it is necessary to dissipate heat more efficiently than before.
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、放熱性のよい蓄電デバイスを提供することにある。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide an electricity storage device with good heat dissipation.
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
[適用例1]
本発明にかかる蓄電デバイスの一態様は、
正極、負極、および電解質を有する蓄電ユニットが、外装体に収容された蓄電セルと、
前記蓄電セルの前記外装体の外表面に設けられた放熱板と、
前記蓄電セルおよび前記放熱板を収容する筐体と、
を含み、
前記放熱板は、前記筐体の内面に接している。[Application Example 1]
One aspect of the electricity storage device according to the present invention is:
A power storage unit having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and a power storage cell housed in an exterior body;
A heat sink provided on the outer surface of the outer package of the electricity storage cell;
A housing for housing the storage cell and the heat sink;
Including
The heat sink is in contact with the inner surface of the housing.
[適用例2]
適用例1において、
前記蓄電セルと前記放熱板とは、複数積層され、
複数の前記蓄電セルは、電気的に接続されていることができる。[Application Example 2]
In application example 1,
A plurality of the storage cells and the heat sink are stacked,
The plurality of power storage cells can be electrically connected.
[適用例3]
適用例2において、
前記蓄電セルと前記放熱板とは、交互に積層され、
前記蓄電セルを介して隣り合う前記放熱板のうち、
一方の前記放熱板は、前記筐体の第1内面に接し、
他方の前記放熱板は、前記筐体の前記第1内面とは異なる第2内面に接していることができる。[Application Example 3]
In application example 2,
The storage cell and the heat sink are alternately stacked,
Among the heat sinks adjacent to each other through the storage cell,
One of the heat sinks is in contact with the first inner surface of the housing,
The other heat radiating plate can be in contact with a second inner surface different from the first inner surface of the housing.
[適用例4]
適用例2において、
複数の前記蓄電セルのうち、第1蓄電セル、第2蓄電セル、第3蓄電セル、および第4蓄電セルは、この順で積層され、
前記第1蓄電セルと前記第2蓄電セルとの間、および前記第3蓄電セルと前記第4蓄電セルとの間に、前記放熱板が配置され、
前記第2蓄電セルおよび前記第3蓄電セルは、空隙を介して、互いに離間していることができる。[Application Example 4]
In application example 2,
Among the plurality of storage cells, the first storage cell, the second storage cell, the third storage cell, and the fourth storage cell are stacked in this order,
The heat dissipation plate is disposed between the first power storage cell and the second power storage cell, and between the third power storage cell and the fourth power storage cell,
The second power storage cell and the third power storage cell may be separated from each other through a gap.
[適用例5]
適用例1ないし4のいずれか1例において、
前記筐体の内面に接続された第1固定部材および第2固定部材を、さらに含み、
前記蓄電セルは、前記第1固定部材と前記第2固定部材とに挟まれて、固定されていることができる。[Application Example 5]
In any one of Application Examples 1 to 4,
A first fixing member and a second fixing member connected to the inner surface of the housing;
The power storage cell may be fixed by being sandwiched between the first fixing member and the second fixing member.
[適用例6]
適用例5において、
前記外装体は、第1外装フィルムと第2外装フィルムとを接合することにより構成され、
前記第1外装フィルムおよび前記第2外装フィルムは、
前記蓄電ユニットを前記外装体に収容することによるふくらみによって形成される扁平外面と、
前記扁平外面と連続し前記扁平外面に対して傾斜した傾斜外面と、
を有し、
前記第1固定部材は、前記第1外装フィルムの、前記扁平外面から前記傾斜外面まで設けられ、
前記第2固定部材は、前記第2外装フィルムの、前記扁平外面から前記傾斜外面まで設けられていることができる。[Application Example 6]
In application example 5,
The exterior body is configured by joining a first exterior film and a second exterior film,
The first exterior film and the second exterior film are:
A flat outer surface formed by bulging by housing the power storage unit in the exterior body;
An inclined outer surface that is continuous with the flat outer surface and is inclined with respect to the flat outer surface;
Have
The first fixing member is provided from the flat outer surface to the inclined outer surface of the first exterior film,
The second fixing member may be provided from the flat outer surface to the inclined outer surface of the second exterior film.
[適用例7]
適用例6において、
前記放熱板は、前記第1外装フィルムの前記扁平外面、および前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられ、
前記第1固定部材と、前記第1外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっておらず、
前記第2固定部材と、前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっていないことができる。[Application Example 7]
In Application Example 6,
The heat sink is provided on the flat outer surface of the first outer film and the flat outer surface of the second outer film,
The first fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the first exterior film do not overlap,
The second fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the second exterior film may not overlap each other.
[適用例8]
適用例6において、
前記放熱板は、前記第1外装フィルムの前記扁平外面、および前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられ、
前記第1固定部材と、前記第1外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっており、
前記第2固定部材と、前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっていることができる。[Application Example 8]
In Application Example 6,
The heat sink is provided on the flat outer surface of the first outer film and the flat outer surface of the second outer film,
The first fixing member and the heat dissipation plate provided on the flat outer surface of the first exterior film overlap with each other,
The second fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the second exterior film may overlap each other.
[適用例9]
適用例5ないし8のいずれか1例において、
前記第1固定部材の厚みおよび前記第2固定部材の厚みは、前記放熱板の厚みよりも大きいことができる。[Application Example 9]
In any one of Application Examples 5 to 8,
The thickness of the first fixing member and the thickness of the second fixing member may be larger than the thickness of the heat radiating plate.
[適用例10]
適用例1ないし9のいずれか1例において、
前記筐体の材質は、アルミニウムであることができる。[Application Example 10]
In any one of Application Examples 1 to 9,
The material of the housing may be aluminum.
[適用例11]
適用例1ないし10のいずれか1例において、
前記外装体に設けられ、前記正極と電気的に接続された正極端子と、
前記外装体に設けられ、前記負極と電気的に接続された負極端子と、
を、さらに含み、
前記放熱板は、前記正極端子および前記負極端子と重なっていないことができる。[Application Example 11]
In any one of Application Examples 1 to 10,
A positive electrode terminal provided on the exterior body and electrically connected to the positive electrode;
A negative electrode terminal provided on the exterior body and electrically connected to the negative electrode;
Further including
The heat radiating plate may not overlap the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.
[適用例12]
適用例1ないし11のいずれか1例において、
前記蓄電ユニットは、リチウムイオンキャパシタであることができる。[Application Example 12]
In any one of Application Examples 1 to 11,
The power storage unit may be a lithium ion capacitor.
本発明に係る蓄電デバイスによれば、放熱板は、筐体の内面に接している。これにより、本発明に係る蓄電デバイスは、蓄電セルで発生した熱を、放熱板を介して筐体に伝え、筐体から放熱させることができる。したがって、本発明に係る蓄電デバイスは、高い放熱性を有することができる。 According to the electricity storage device of the present invention, the heat sink is in contact with the inner surface of the housing. Thereby, the electrical storage device which concerns on this invention can transmit the heat | fever which generate | occur | produced in the electrical storage cell to a housing | casing via a heat sink, and can be radiated from a housing | casing. Therefore, the electricity storage device according to the present invention can have high heat dissipation.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1. 蓄電デバイス
まず、本実施形態に係る蓄電デバイスについて説明する。図1は、本実施形態に係る蓄電デバイス600を模式的に示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る蓄電デバイス600を模式的に示す図である。図3は、本実施形態に係る蓄電デバイス600を模式的に示す図であって、図2のIII方向から見た図である。なお、図2,3は、図1の筐体602を透視して見た図である。1. Power Storage Device First, the power storage device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an
蓄電デバイス600は、図1〜図3に示すように、筐体602と、蓄電セル10と、蓄電セル10に設けられた正極端子20および負極端子22と、放熱板30と、外部端子604,606と、を含むことができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
蓄電セル10および放熱板30は、筐体602内に収容されている。蓄電セル10および放熱板30の数は、特に限定されないが、図2に示す例では、4つの蓄電セル10と5つの放熱板30とが設けられている。蓄電セル10と放熱板30とは、交互に積層されて配置されている。より具体的には、蓄電セル10a、蓄電セル10b、蓄電セル10c、蓄電セル10dがこの順で設けられ、各蓄電セルを挟むように放熱板30が配置されている。
The
図2に示す例では、複数の蓄電セル10は、直列に接続されている。これにより、蓄電デバイス600は、出力電圧を大きくすることができる。より具体的には、蓄電セル10aの負極端子22と、蓄電セル10bの正極端子20と、が電気的に接続され、蓄電セル10bの負極端子22と、蓄電セル10cの正極端子20と、が電気的に接続され、蓄電セル10cの負極端子22と、蓄電セル10dの正極端子20と、が電気的に接続されている。正極端子20と負極端子22との間の電気的接続は、例えば、導電性の配線608によって行われる。なお、図示はしないが、複数の蓄電セル10は、並列に接続されていてもよい。並列に接続することにより出力電流を大きくすることができる。
In the example illustrated in FIG. 2, the plurality of
なお、図2に示す例では、4つの蓄電セル10が設けられているが、その数は特に限定されず、例えば、1つの蓄電セル10が設けられていてもよく、4つ以上の蓄電セル10が設けられていてもよく、目的とする出力電圧や出力電流により適時その数を設定することができる。
In the example shown in FIG. 2, four
筐体602は、その内部に、蓄電セル10、端子20,22、および放熱板30を収容することができれば、特にその形状は限定されないが、図1に示す例では、四角柱(直方体)である。筐体602の材質としては、例えば、アルミニウムが挙げられる。これにより、蓄電セル10で発生した熱を、放熱板30を介して、筐体602から放熱することができる(詳細は後述する)。
The shape of the
筐体602には、空冷部610および排気部612が形成されていてもよい。図1に示す例では、空冷部610は筐体602の底面(下面)に形成され、排気部612は筐体602の上面(底面と対向する面)に形成されている。空冷部610は、複数の放熱板30の全てを冷却できるように配置されていることが望ましい。また、図1に示す例では、空冷部610および排気部612は、それぞれ2つずつ形成されているが、その数は特に限定されない。より具体的には、空冷部610は、放熱板30あるいは放熱板30に熱的に接続されたヒートシンク(図示せず)へ空気を送るためのファンであり、排気部612は、筐体602外へ空気を排出するための貫通孔である。これにより、放熱板30あるいは放熱板30に熱的に接続されたヒートシンクを冷却することができ、放熱性を向上させることができる。
An
外部端子604,606は、筐体602の内側から外側まで延出して設けられている。図2に示す例では、外部端子604は、配線608によって、蓄電セル10aの正極端子20と電気的に接続されている。また、外部端子606は、配線608によって、蓄電セル10dの負極端子22と電気的に接続されている。外部端子604,606の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケルが挙げられる。
The
放熱板30は、図3に示すように、筐体602の内面(側面)603に接している。図3に示す例では、放熱板30は、筐体602の2つの内面603に接している。これにより、蓄電セル10で発生した熱を、放熱板30を介して筐体602に伝え、筐体602から放熱させることができる。例えば、筐体602を冷却することにより、より放熱性を向上させることができる。すなわち、放熱板30は、蓄電セル10(蓄電ユニット18)により発生した熱を、筐体602へ伝導させるためのヒートパイプとしても機能することができる。したがって、蓄電デバイス600は、高い放熱性を有することができる。
As shown in FIG. 3, the
次に、蓄電セル10、端子20,22、放熱板30の構成について、より詳細に説明する。図4は、本実施形態に係る蓄電デバイス600の一部を模試的に示す平面図である。図5は、本実施形態に係る蓄電デバイス600の一部を模試的に示す図であって、図4のV方向から見た図である。図4および図5は、便宜上、1つの蓄電セル10と、該蓄電セル10に設けられた一組の正極端子20および負極端子22と、該蓄電セル10に設けられた1つの放熱板30について、図示している。
Next, the structure of the
蓄電セル10は、図4および図5に示すように、外装体12と、蓄電ユニット18と、を有することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
外装体12は、その内部に蓄電ユニット18を収容している。外装体12によって、蓄電ユニット18は、密閉されているともいえる。外装体12は、第1外装フィルム14および第2外装フィルム16を有することができる。第1外装フィルム14および第2外装フィルム16を、例えば、熱圧着によって接合することにより、外装体12が構成されていてもよい。
The
第1外装フィルム14は、外装体12の内側の面である扁平内面14aを有することができる。第2外装フィルム16は、外装体12の内側の面である扁平内面16aを有することができる。扁平内面14a,16aは、外装体12内に収容された蓄電ユニット18と接していてもよい。扁平内面14a,16aは、蓄電ユニット18を収容することによる外装体12のふくらみによって形成される面ともいえる。すなわち、扁平内面14a,16aの平面形状は、蓄電ユニット18による外装体12のふくらみによって、決定されてもよい。扁平内面14a,16aの平面形状は、矩形であることが好ましく、正方形あるいは長方形であってもよい。図4に示す例では、扁平内面14a,16aの平面形状は、長方形である。
The first
第1外装フィルム14は、外装体12の外表面であって、第1外装フィルム14の扁平内面14aと反対側の面である扁平外面14bを有することができる。第2外装フィルム16は、外装体12の外表面であって、第2外装フィルム16の扁平内面16aと反対側の面である扁平外面16bを有することができる。扁平外面14b,16bの平面形状は、それぞれ扁平内面14a,16aの平面形状と同じであってもよい。扁平外面14b,16bは、蓄電ユニット18を収容することによる外装体12のふくらみによって形成される面ともいえる。
The first
外装フィルム14,16としては、例えば、ラミネートフィルムを用いる。ラミネートフィルムは、例えば、金属層と、該金属層を挟む第1樹脂層および第2樹脂層と、によって構成されている。金属層の材質としては、例えば、アルミニウムが挙げられる。第1樹脂層の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアミド系樹脂が挙げられる。第2樹脂層の材質としては、例えば、エチレンビニルアセテート共重合体樹脂(EVA)、または、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂が挙げられる。
As the
このようにフィルム状の外装フィルム14,16を用いることにより、例えば、金属等からなる硬質の外装体(金属缶等)を用いる場合に比べて、蓄電セル10の小型化や軽量化を図ることができる。
Thus, by using the film-shaped
蓄電ユニット18は、外装体12内に収容されている。蓄電ユニット18は、正極と、負極と、電解質と、を有する。さらに、蓄電ユニット18は、正極と負極とを隔てるセパレータを有していてもよい。正極、負極、およびセパレータは、シート状の形状を有することができる。蓄電ユニット18は、セパレータを介して配置された正極および負極を、捲回させてなる捲回型構造であってもよい。また、蓄電ユニット18は、正極と負極とがセパレータを介して交互に積層された積層型構造であってもよい。蓄電ユニット18としては、具体的には、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタを例示することができる。なお、蓄電ユニット18を構成する、正極、負極、電解質、およびセパレータについての詳細な説明は、後述する。
The
蓄電セル10の厚みTは、4mm以上20mm以下であることが好ましい。蓄電セルの厚みが前記範囲であると、例えば、蓄電セルに内蔵される蓄電ユニットが積層型構造である場合は、正極および負極の積層数を多くすることができる。また、蓄電セルに内蔵される蓄電ユニットが捲回型構造である場合は、正極および負極の巻き数を多くすることができる。その結果、本発明で意図しているエネルギー容量の大きい蓄電デバイスの構成が容易となる。
The thickness T of the
エネルギー容量を大きくするために蓄電ユニットが大型化し、蓄電セルの厚みが4mmより大きくなると、充放電により蓄電ユニットの内部で発生した熱が蓄電セル内部に蓄積される傾向が高まり、外部への効率的な放熱が困難になる。その結果、蓄電セル内部の温度がガス発生につながる程上昇する傾向がある。しかし、大きなエネルギーを得るために蓄電セル10の厚みが大きくなった場合でも、本願のような筐体602の内面603に接した放熱板30を備えることにより、効率的に放熱を行うことができる。例えば、蓄電セル10の厚みTを8mmのリチウムイオンキャパシタとした場合、蓄電ユニット18のエネルギー容量として1000F以上を確保することができる。この場合、蓄電ユニット18からの発熱量が大きいにも係わらず、本発明の蓄電デバイス600では、蓄電セル10内部で発生する熱を、放熱板30および筐体602により効率的に外部へ放熱することができる。
If the power storage unit becomes larger in order to increase the energy capacity and the thickness of the power storage cell becomes larger than 4 mm, the heat generated inside the power storage unit due to charging / discharging tends to be accumulated inside the power storage cell, and the efficiency to the outside Heat dissipation becomes difficult. As a result, the temperature inside the storage cell tends to increase as it leads to gas generation. However, even when the thickness of the
なお、蓄電セル10の厚みTとは、蓄電ユニット18が捲回型構造である場合は、例えば、外装体12内に収容された状態での蓄電セル10の厚みである。また、蓄電ユニット18が積層型構造である場合は、例えば、外装体12内に収容された状態での蓄電セル10の積層方向の大きさ(長さ)である。上記のように、蓄電ユニット18は、外装フィルム14,16の扁平内面14a,16aに接していてもよい。そのため、蓄電セル10の厚みTを、扁平外面14bと扁平外面16bとの間の距離としてもよい。
Note that the thickness T of the
正極端子20および負極端子22は、図5に示すように、外装体12を通して設けられている。正極端子20および負極端子22は、外装体12の密閉性を保持した状態で、外装体12の内側から外側まで延出している。正極端子20および負極端子22の配置は、特に限定されない。図4および図5に示す例では、正極端子20は外装体12の左側端部(一方側の端部)から延出し、負極端子22は外装体12の右側端部(他方側の端部)から延出している。正極端子20は、蓄電ユニット18の正極と電気的に接続されている。負極端子22は、蓄電ユニット18の負極と電気的に接続されている。正極端子20の材質としては、例えば、アルミニウムが挙げられる。負極端子22の材質としては、例えば、銅、ニッケルが挙げられる。
The
放熱板30は、図5に示すように、外装体12の外表面に設けられている。図5に示す例では、放熱板30は、扁平外面14bに接して設けられている。図示はしないが、放熱板30は、扁平外面16bに接して設けられていてもよい。放熱板30は、扁平外面14bまたは扁平外面16bの全面を覆って設けられていてもよい。これにより、放熱性を向上させることができる。
The
図4に示すように平面視において(例えば、放熱板30の厚み方向から見て)、外装体12は、例えば、放熱板30の外周の内側に配置されている。すなわち、平面視において、放熱板30の面積は、外装体12の面積より大きい。これにより、放熱板30の表面積を増やすことができ、放熱性を向上させることができる。なお、正極端子20および負極端子22は、平面視において、放熱板30の外周から外側に突出して配置されている。これにより、端子20,22と外部配線(図示せず)との接続を容易にすることができ、容易に正極端子20から電流を得ることができる。
As shown in FIG. 4, in a plan view (for example, when viewed from the thickness direction of the heat radiating plate 30), the
放熱板30の材質としては、熱伝導性の観点から、例えば、アルミニウム、鉄、銅、または、これらの金属のいずれかを主成分とする合金が挙げられる。これらの金属のうち、特にアルミニウムは、軽量化の観点から好ましい。
Examples of the material of the
放熱板30の形状は、特に限定されないが、図4および図5に示す例では、平板状である。図示はしないが、放熱板30は、その表面に凹凸を有してもよい。これにより、放熱板30の表面積を増やすことができ、放熱性を向上させることができる。
Although the shape of the
放熱板30の厚みは、10μm以上300μm以下であることが好ましく、50μm以上200μm以下であることがさらに好ましい。
The thickness of the
放熱板30は、蓄電ユニット18により発生した熱を、放熱することができる。また、放熱板30は、蓄電ユニット18により発生した熱を、蓄電ユニット18全体に均一に拡散させ、局部的な昇温を抑制することができる。例えば、蓄電ユニット18の中央部の発熱量が端部の発熱量に比べて大きい場合には、放熱板30によって、これらの発熱を均一にすることができる。
The
放熱板30を外装体12に設置する方法は、特に限定されないが、放熱板30の表面と外装体12の外表面とを接着する方法が用いられる。より具体的には、熱融着性樹脂(エチレンビニルアセテート共重合体樹脂、オレフィン系樹脂等)や接着剤(ホットメルト型接着剤、湿気硬化型接着剤、感圧性接着剤等)のような熱伝導性の高い接着剤を用いて、接着する方法を例示することができる。また、窒化ホウ素などの無機系フィラーやエポキシなどの有機系フィラーを接着剤へ混合することにより、熱伝導性をさらに向上させることができる。したがって、本発明では、放熱板30と外装体12との間にこのような接合剤が介在する構成も、放熱板30が外装体12の外表面に接して設けられた構成の例に含まれる。または、放熱板30と外装体12とを熱溶着させてもよく、プレス法により圧着させてもよい。または、適当な治具(図示せず)によって、放熱板30と外装体12とを接触させてもよい。なお、接着剤を使用する場合は、放熱性を向上させるために接着面以外は接着剤が存在せず、接着面のみに接着剤が存在することが好ましい。
Although the method of installing the
次に、蓄電セル10の内部構造について説明する。図6は、本実施形態に係る蓄電デバイス600の一部を示す断面図あって、図5に示した蓄電セル10の(外装体12の)内部構造を模式的に示す断面図である。なお、図6では、便宜上、放熱板30の図示を省略している。
Next, the internal structure of the
蓄電ユニット18は、図6に示すように、外装体12に収容された電極積層体5および電解液(図示せず)を有する。
As shown in FIG. 6, the
電極積層体5は、電解液に浸漬されている。電極積層体5は、正極1と、負極2と、セパレータ4と、を有することができる。正極1、負極2、およびセパレータ4は、シート状の形状を有する。図示の例では、電極積層体5は、第2外装フィルム16の扁平内面16aから、負極2、正極1、負極2、正極1、負極2の順で積層され、極と極との間、および極と外装体との間にセパレータ4を介することによって構成されている。電極積層体5において、正極1および負極2は、それぞれ並列に接続されている。
The
なお、正極1および負極2の数は、特に限定されない。また、電極積層体5の形態は、図示の例に限定されず、例えば、正極、負極、およびセパレータを重ねて積層シートを形成し、該積層シートを捲回させてなる捲回構造体でもよい。
The number of
正極1は、図6に示すように、正極集電体1aと、正極活物質層1bと、を有する。正極集電体1aと正極活物質層1bとは、蓄電デバイスに係る公知の材料を用いることができる。正極集電体1aの材質としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、チタンが挙げられる。正極集電体1aは、前述の材料によって構成される多孔性の金属箔であってもよい。正極集電体1aの厚みは、特に限定されないが、例えば、20μm以上50μm以下である。正極集電体1aは、正極リード6を介して、正極端子20に接続されている。
As shown in FIG. 6, the
正極活物質層1bは、正極集電体1aに形成されている。正極活物質層1bは、図6に示すように正極集電体1aの両面に形成されていてもよいし、片面にのみ形成されていてもよい。正極活物質層1bの厚みは、特に限定されないが、例えば、60μm以上90μm以下である。
The positive electrode
正極活物質層1bは、例えば、粉末状の正極活物質、導電助剤、および結着剤(バインダー)、を水系溶媒または有機溶媒中に分散してスラリーを調整し、該スラリーを正極集電体の表面に塗布して乾燥させることにより、形成される。
The positive electrode
蓄電ユニット18がリチウムイオンキャパシタまたは電気二重層キャパシタの場合、正極活物質は、ヘキサフルオロホスフェート(PF6 −)や、テトラフルオロボレート(BF4 −)のようなアニオンを可逆的に担持できる物質である。より具体的には、正極活物質としては、例えば、活性炭、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であるポリアセン系物質(PAS)が挙げられる。When the
蓄電ユニット18がリチウムイオン電池の場合、正極活物質は、リチウムイオンを可逆的に吸蔵できる物質である。より具体的には、正極活物質としては、例えば、リチウムニッケル系酸化物、リチウムコバルト系酸化物、リチウムマンガン系酸化物、りん酸鉄系化合物、およびこれらの混合物が挙げられる。
When the
なお、「リチウムニッケル系酸化物」とは、リチウム(Li)とニッケル(Ni)とを構成金属元素とする酸化物であって、主たる(第1の)遷移金属元素がNiである酸化物の他、LiおよびNi以外に他の少なくとも1種の金属元素(すなわち、LiおよびNi以外の、遷移金属元素および典型金属元素の少なくとも一方)をNiよりも少ない割合(原子数比)で含む組成の酸化物をも包含する意味である。その金属元素としては、例えば、Co、Al、Mn、Cr、Fe、V、Mg、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La、Ceが挙げられる。これらの金属元素は、単独で用いられてもよいし、2種類以上で用いられてもよい。以上のことは、リチウムコバルト系酸化物およびリチウムマンガン系酸化物についても同様である。 The “lithium-nickel-based oxide” is an oxide having lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent metal elements, and the main (first) transition metal element is Ni. In addition, a composition containing at least one metal element other than Li and Ni (that is, at least one of a transition metal element and a typical metal element other than Li and Ni) in a smaller proportion (atomic ratio) than Ni. It is meant to include oxides. Examples of the metal element include Co, Al, Mn, Cr, Fe, V, Mg, Ti, Zr, Nb, Mo, W, Cu, Zn, Ga, In, Sn, La, and Ce. These metal elements may be used alone or in combination of two or more. The same applies to lithium cobalt oxides and lithium manganese oxides.
導電助剤としては、例えば、カーボンブラック(アセチレンブラックなど)等の炭素材料、ニッケル粉末等の金属粉末を用いることができる。 As the conductive assistant, for example, a carbon material such as carbon black (such as acetylene black) or a metal powder such as nickel powder can be used.
バインダーとしては、例えば、メチルセルロース(MC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、エチルセルロース(EC)等のセルロース類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポリアルキレンオキサイド(例えばポリエチレンオキサイド)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PVDF−HFP)等のフッ素系ポリマー、スチレンブタジエンブロック共重合体(SBR)等の有機ポリマーを用いることができる。 Examples of the binder include celluloses such as methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC), and ethyl cellulose (EC), polyvinyl alcohol, polyacrylate, polyalkylene oxide (for example, polyethylene oxide), polyvinylidene fluoride (PVDF), Fluorine polymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVDF-HFP), and organic polymers such as styrene butadiene block copolymer (SBR) can be used.
負極2は、図6に示すように、負極集電体2aと、負極活物質層2bと、を有する。負極集電体2aと負極活物質層2bとは、蓄電デバイスに係る公知の材料を用いることができる。負極集電体2aの材質としては、例えば、銅、ニッケル、チタンが挙げられる。負極集電体2aは、前述の材料によって構成される多孔性の金属箔であってもよい。負極集電体2aの厚みは、特に限定されないが、例えば、20μm以上50μm以下である。負極集電体2aは、負極リード7を介して、負極端子22に接続されている。
As shown in FIG. 6, the
負極活物質層2bは、負極集電体2aに形成されている。負極活物質層2bは、図6に示すように負極集電体2aの両面に形成されていてもよいし、片面にのみ形成されていてもよい。負極活物質層2bの厚みは、特に限定されないが、例えば、60μm以上90μm以下である。
The negative electrode
負極活物質層2bは、例えば、粉末状の負極活物質、導電助剤、および結着剤(バインダー)、を水系溶媒または有機溶媒中に分散してスラリーを調整し、該スラリーを負極集電体の表面に塗布して乾燥させることにより、形成される。
The negative electrode
蓄電ユニット18がリチウムイオンキャパシタまたはリチウムイオン電池の場合、負極活物質は、リチウムイオンを可逆的に吸蔵できる物質である。より具体的には、負極活物質としては、例えば、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)高配向性グラファイト(HOPG)、ハードカーボン、ソフトカーボンが挙げられる。
When the
蓄電ユニット18が電気二重層キャパシタの場合、負極活物質は、例えば、リチウムイオンを可逆的に担持できる物質である。より具体的には、負極活物質としては、例えば、活性炭が挙げられる。
When the
なお、導電助剤およびバインダーとしては、正極の説明で列挙した材料を用いることができる。 In addition, as a conductive support agent and a binder, the material enumerated by description of a positive electrode can be used.
セパレータ4は、電解質、正極活物質、および負極活物質に対して耐久性がある多孔性材料を用いることができる。セパレータ4は、蓄電デバイスに係る公知の材料を用いることができる。より具体的には、セパレータ4としては、セルロース、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、アミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミドなどからなる不織布や、多孔質のフィルムなどを用いることができる。セパレータ4の厚みは、特に限定されないが、例えば、20μm以上50μm以下である。セパレータ4は、正極1および負極2を互いに隔離することができる。さらに、セパレータ4は、電解質を浸潤することができる。なお、蓄電ユニット18が電解質として固体状の電解質を用いる場合などは、セパレータ4を用いなくても正極1と負極2は短絡しないため、セパレータ4を使用しないことができる。
For the separator 4, a porous material that is durable against the electrolyte, the positive electrode active material, and the negative electrode active material can be used. For the separator 4, a known material related to the electricity storage device can be used. More specifically, as the separator 4, a nonwoven fabric made of cellulose, rayon, polyethylene, polypropylene, aramid resin, amideimide, polyphenylene sulfide, polyimide, or the like, a porous film, or the like can be used. Although the thickness of the separator 4 is not specifically limited, For example, they are 20 micrometers or more and 50 micrometers or less. The separator 4 can isolate the
電解質は、例えば、非水電解質である。非水電解質は、例えば、非水系有機溶媒を主成分とする液状の非水電解液であってもよく、ゲル状または固体状の電解質であってもよい。例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、酢酸メチル、蟻酸メチル等の非水系有機溶媒から選択されるいずれかの溶媒または二種以上の溶媒を含む混合溶媒に、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3が等のリチウム塩の一種または二種以上を溶解させた組成の電解質等を使用することができる。電解質におけるリチウム塩の濃度は、例えば、0.5mol/L以上3mol/L以下である。The electrolyte is, for example, a nonaqueous electrolyte. The non-aqueous electrolyte may be, for example, a liquid non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous organic solvent as a main component, or may be a gel or solid electrolyte. For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl acetate, methyl formate LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF) may be added to any solvent selected from non-aqueous organic solvents such as 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 may be used as an electrolyte having a composition in which one or more lithium salts such as 3 salt are dissolved. The concentration of the lithium salt in the electrolyte is, for example, 0.5 mol / L or more and 3 mol / L or less.
本実施形態に係る蓄電デバイス600によれば、放熱板30は、筐体602の内面603に接している。これにより、蓄電デバイス600は、蓄電セル10で発生した熱を、放熱板30を介して筐体602に伝え、筐体602から放熱させることができる。したがって、蓄電デバイス600は、高い放熱性を有することができる。
According to the
さらに、本実施形態に係る蓄電デバイス600は高い放熱性を有するために、蓄電セル10として、高容量であるため充放電に伴う発熱量が大きいリチウムイオンキャパシタを用いる場合に特に効果的に適用することができる。
Furthermore, since the
2. 変形例
次に、本実施形態の変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る蓄電デバイスにおいて、本実施形態に係る蓄電デバイス600の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。2. Next, an electricity storage device according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in the power storage device according to the modification of the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the
2.1. 第1変形例に係る蓄電デバイス
まず、本実施形態の第1変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の第1変形例に係る蓄電デバイス300の一部を模式的に示す平面図である。図8は、本実施形態の第1変形例に係る蓄電デバイス300の一部を模式的に示す図であって、図7のVIII方向から見た図である。なお、図7は、図4に対応し、図8は、図5に対応している。2.1. First, a power storage device according to a first modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a plan view schematically showing a part of the
蓄電デバイス600の例では、図4に示すように平面視において、外装体12は放熱板30の外周の内側に配置され、放熱板30の一部と端子20,22の一部とが重なっていた。これに対し、蓄電デバイス300では、図7に示すように平面視において、放熱板30と端子20,22とは、重なっていない。すなわち、放熱板30は、平面視において、端子20,22と離間している。
In the example of the
例えば、蓄電セルの充放電の繰り返しにより、蓄電セルの温度が上昇し、蓄電セル内部の温度が材料の耐熱限界以上に上昇すると、電解質等が分解し、ガスが発生することがある。そして、そのガスにより蓄電セルの内部圧力が上昇し、蓄電セルが変形してしまうことがある。さらに、蓄電セルの変形に追従して、放熱板が変形する場合がある。放熱板が変形し、放熱板と端子とが接触すると、正極端子と負極端子との間でショートする場合がある。しかし、蓄電デバイス300によれば、放熱板30が変形したときでも、放熱板30と端子20,22との接触を防止することができる。
For example, when the temperature of the energy storage cell rises due to repeated charge and discharge of the energy storage cell and the temperature inside the energy storage cell rises above the heat resistance limit of the material, the electrolyte or the like may decompose and gas may be generated. And the internal pressure of an electrical storage cell rises with the gas, and an electrical storage cell may deform | transform. Furthermore, the heat sink may be deformed following the deformation of the storage cell. When the heat radiating plate is deformed and the heat radiating plate is in contact with the terminal, a short circuit may occur between the positive terminal and the negative terminal. However, according to the
2.2. 第2変形例に係る蓄電デバイス
次に、本実施形態の第2変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図9は、本実施形態の第2変形例に係る蓄電デバイス400を模式的に示す平面図である。図10は、本実施形態の第2変形例に係る蓄電デバイス400を模式的に示す図であって、図9のX方向から見た図である。なお、図9は、図4に対応し、図10は、図5に対応している。2.2. Next, an electricity storage device according to a second modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view schematically showing an
蓄電デバイス100の例では、図4および図5に示すように、正極端子20は外装体12の一方側の端部から延出し、負極端子22は外装体12の他方側の端部から延出していた。これに対し、蓄電デバイス400では、図9および図10に示すように、端子20,22ともに、一方側の端部(例えば右側の端部)から延出している。
In the example of the electricity storage device 100, as shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、放熱板30と端子20,22とは、図9に示すように平面視において、重なっていなくてもよい。これにより、放熱板30と端子20,22との接触を防止することができる。
In addition, the
2.3. 第3変形例に係る蓄電デバイス
次に、本実施形態の第3変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図11は、本実施形態の第3変形例に係る蓄電デバイス700を模式的に示す図であって、図2に対応するものである。図12は、本実施形態の第3変形例に係る蓄電デバイス700を模式的に示す図であって、図11のXII方向から見た図である。2.3. Next, an electricity storage device according to a third modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram schematically showing an
蓄電デバイス700では、図11に示すように、放熱板30は、互い違いに筐体602の内面603(例えば上面または下面)に接している。すなわち、蓄電セル10を介して隣り合う放熱板30のうち、一方の放熱板30は、筐体602の第1内面603a(例えば上面)に接し、他方の放熱板30は、筐体602の第1内面603aと異なる第2内面603b(例えば下面)に接している。図11に示す例では、蓄電セル10aと蓄電セル10bとに挟まれた放熱板30、および蓄電セル10cと蓄電セル10dとに挟まれた放熱板30は、第1内面603aに接している。蓄電セル10bと蓄電セル10cとに挟まれた放熱板30、および両端の放熱板30は、第2内面603bに接している。これにより、筐体602の一部へ熱が集中することなく全体に熱が分散し、効率的に放熱することができる。
In the
さらに、放熱板30は、図12に示すように、筐体602の内面(側面)に接していてもよい。すなわち、放熱板30は、筐体602の3つの内面603に接していてもよい。これにより、さらに均一に筐体602に熱を伝導させることができる。
Furthermore, the
なお、図示はしないが、放熱板30は、チラーユニットなどの冷却機構と接続されていてもよい。このような形態によっても、蓄電デバイス700の放熱性を向上させることができる。
In addition, although not shown in figure, the
2.4. 第4変形例に係る蓄電デバイス
次に、本実施形態の第4変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図13は、本実施形態の第4変形例に係る蓄電デバイス800を模式的に示す図であって、図2に対応するものである。図14は、本実施形態の第4変形例に係る蓄電デバイス800を模式的に示す図であって、図13のXIV方向から見た図である。2.4. Next, an electricity storage device according to a fourth modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram schematically showing an
蓄電デバイス600の例では、図2に示すように、蓄電セル10a、蓄電セル10b、蓄電セル10c、蓄電セル10dがこの順で設けられ、各蓄電セルを挟むように放熱板30が配置されていた。これに対し、蓄電デバイス800では、図13に示すように、放熱板30は、蓄電セル10aと蓄電セル10bとの間、および蓄電セル10cと蓄電セル10dとの間にのみ設けられている。蓄電デバイス800では、蓄電セル10bおよび蓄電セル10cは、空隙を介して、互いに離間して設けられている。
In the example of the
蓄電デバイス800によれば、例えば蓄電デバイス600の例に比べて、蓄電セル10内でガスが発生した場合に、蓄電セル10は、蓄電セル10間に空隙が存在するために容易に変形する(膨らむ)ことができる。そのため、蓄電デバイス800は、高い信頼性を有することができる。蓄電セル内でガスが発生したにもかかわらず、蓄電セルが変形できない場合は、蓄電セルの内部圧力が大きく上昇し、不具合が発生する場合がある。
According to the
2.5. 第5変形例に係る蓄電デバイス
次に、本実施形態の第5変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図15は、本実施形態の第5変形例に係る蓄電デバイス900を模式的に示す図であって、図2に対応するものである。図16は、本実施形態の第5変形例に係る蓄電デバイス900を模試的に示す図であって、図15のXVI方向から見た図である。図17は、本実施形態の第5変形例に係る蓄電デバイス900の一部を模式的に示す図である。図18は、本実施形態の第8変形例に係る蓄電デバイス900の一部を模式的に示す斜視図である。なお、図17では、便宜上、1つの蓄電セル10、該蓄電セル10に設けられた端子20,22、該蓄電セル10に設けられた放熱板30、および該蓄電セル10に設けられた固定部材40のみを図示している。また、図18では、便宜上、1つの蓄電セル10、該蓄電セル10に設けられた端子20,22、および該蓄電セル10に設けられた固定部材40のみを図示している。2.5. Next, an electricity storage device according to a fifth modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a diagram schematically showing an
蓄電デバイス900は、図15〜図18に示すように、固定部材40を有する。固定部材40は、例えば、放熱板30を避けて、外装体12の外表面に設けられている。すなわち、固定部材40と放熱板30とは、重なっていない。図17に示す例では、放熱板30は、扁平外面14b,16bの中央部に設けられている。固定部材40は、扁平外面14bの中央部を避けて、扁平外面14bから、扁平外面14bと連続し扁平外面14bに対して傾斜した傾斜外面14cまで、設けられている。さらに、固定部材40は、扁平外面16bの中央部を避けて、扁平外面16bから、扁平外面16bと連続し扁平外面16bに対して傾斜した傾斜外面16cまで、設けられている。図示の例では、固定部材40は、1つの蓄電セル10に対して4つ設けられている。
The
例えば、図17に示すように、第1外装フィルム14側の固定部材40(第1固定部材40a)と、第2外装フィルム16側の固定部材40(第2固定部材40b)と、で蓄電セル10を挟んで、蓄電セル10を筐体602内に固定することができる。より具体的には、第1固定部材40aは、第1外装フィルム14の、扁平外面14bから傾斜外面14cまで設けられている。第2固定部材40bは、第2外装フィルム16の、扁平外面16bから傾斜外面16cまで設けられている。固定部材40は、図18に示すように、ふくらみ部42を有することができる。ふくらみ部42内に、蓄電ユニット18を収容することによる外装体12(蓄電セル10)のふくらみによって形成される部分(扁平外面14b,16b等)を収容することができる。これにより、安定して蓄電セル10を固定することができる。
For example, as shown in FIG. 17, the storage cell includes a fixing member 40 (first fixing
固定部材40と外装体12の設置方法としては、熱融着性樹脂(エチレンビニルアセテート共重合体樹脂、オレフィン系樹脂等)や接着剤(ホットメルト型接着剤、湿気硬化型接着剤、感圧性接着剤等)のような熱伝導性の高い接着剤を用いて、接着する方法を例示することができる。また、窒化ホウ素などの無機系フィラーやエポキシなどの有機系フィラーを接着剤へ混合してもよい。
As the installation method of the fixing
固定部材40は、筐体602の内面603に接続され、蓄電セル10を筐体602内に固定することができる。固定部材40の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、または、これらの金属のいずれかを主成分とする合金が挙げられる。
The fixing
固定部材40と筐体602との接続の方法としては、特に限定されないが、例えば、固定部材40のねじ穴44(図18参照)を、ねじによって筐体602の内面603に固定することによって行われてもよいし、溶接によって固定してもよいし、固定部材40と外装体12の設置方法として列挙したような接着剤を用いて行ってもよい。
A method for connecting the fixing
固定部材40の剛性は、放熱板30の剛性より大きくてもよい。これにより、蓄電セル10を安定して固定することができる。例えば、図19に示すように、固定部材40の厚みを放熱板30の厚みより大きくすることにより、固定部材40の剛性を放熱板30の剛性より大きくすることができる。なお、図15に示す例では、隣り合う蓄電セル10同士で1つの放熱板30を共有していたが、図19に示す例では、1つの蓄電セル10に2つの放熱板30が設けられている。
The rigidity of the fixing
なお、図15および図19に示す例では、4つの蓄電セル10が設けられているが、その数は特に限定されず、例えば、1つの蓄電セル10が設けられていてもよく、4つ以上の蓄電セル10が設けられていてもよく、目的とする出力電圧や出力電流により適時その数を設定することができる。
In the example shown in FIGS. 15 and 19, four
蓄電デバイス900によれば、固定部材40によって、蓄電セル10を筐体602内に安定して固定することができる。したがって、蓄電デバイス900は、高い信頼性を有することができる。
According to the
さらに、蓄電デバイス900では、固定部材40の厚みを放熱板30の厚みより大きくすることにより、固定部材40の剛性を放熱板30の剛性より大きくすることができる。これにより、蓄電セル10内でガスが発生し蓄電セル10が変形した場合でも、剛性の大きな固定部材40によって蓄電セル10を安定して固定しつつ、放熱板30は、剛性が小さいので蓄電セル10の変形に追従することができる。例えば、剛性が大きな放熱板は、蓄電セルの変形に追従できず、蓄電セルと放熱板との接触が不十分となる場合がある。蓄電セルから放熱板が剥離してしまうこともある。そのため、放熱性が低下することがある。蓄電デバイス900によれば、このような問題を解消することができ、蓄電セル10を安定して固定しつつ、高い放熱性を有することができる。また、図15および図17に示す例では、固定部材40と放熱板30とは、重なっていないため、固定部材40によって放熱板30の変形が妨げられることがなく、放熱板30は、蓄電セル10の変形に追従することができる。
Furthermore, in the
なお、本発明において、「剛性」とは、物体に外力を加えて変形しようとするとき、物体がその変形に抵抗する程度のことをいう。すなわち、剛性が小さいほど、物体は変形しやすく(曲がりやすく)なる。 In the present invention, “rigidity” refers to the degree to which an object resists deformation when an external force is applied to the object to cause deformation. That is, the smaller the rigidity, the easier the object is to deform (bend easily).
また、蓄電デバイス900は、図20に示すように、固定部材40と蓄電セル10の間に放熱板30が存在してもよい。すなわち、固定部材40の一部と放熱板30の一部とは、重なっていてもよい。これにより、蓄電セルから放熱板が剥離することを、より確実に抑制することができる。
In addition, as shown in FIG. 20, the
2.6. 第6変形例に係る蓄電デバイス
次に、本実施形態の第6変形例に係る蓄電デバイスについて、図面を参照しながら説明する。図21は、本実施形態の第6変形例に係る蓄電デバイス1000を模式的に示す図であって、図15に対応するものである。以下、本実施形態の第6変形例に係る蓄電デバイス1000について、主に、本実施形態の第5変形例に係る蓄電デバイス900との相違点について説明する。2.6. Next, an electricity storage device according to a sixth modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 21 is a diagram schematically showing an
蓄電デバイス900の例では、図15に示すように、固定部材40は、1つの蓄電セル10に対して4つ設けられていた。これに対して、蓄電デバイス1000では、図21に示すように、固定部材40は、1つの蓄電セル10に対して2つ設けられている。より具体的には、放熱板30を挟んで2つの蓄電セル10が設けられ、さらに蓄電セル10を挟んで2つの固定部材40が設けられている。
In the example of the
蓄電デバイス1000によれば、例えば蓄電デバイス900の例に比べて、蓄電セル10内でガスが発生した場合に、蓄電セル10は容易に変形する(膨らむ)ことができる。蓄電セル内でガスが発生したにもかかわらず、蓄電セルが変形できない場合は、蓄電セルの内部圧力が大きく上昇し、不具合が発生する場合がある。
According to the
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification. Further, for example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1 正極、2 負極、4 セパレータ、5 電極積層体、6 正極リード、7 負極リード、10 蓄電セル、12 外装体、14 第1外装フィルム、16 第2外装フィルム、18 蓄電ユニット、20 正極端子、22 負極端子、30 放熱板、40 固定部材、42 ふくらみ部、44 ねじ穴、300 蓄電デバイス、400 蓄電デバイス、600〜1000 蓄電デバイス、602 筐体、603 内面、604 外部端子、606 外部端子、608 配線、610 空冷部、612 排気部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記蓄電セルの前記外装体の外表面に設けられた放熱板と、
前記蓄電セルおよび前記放熱板を収容する筐体と、
を含み、
前記放熱板は、前記筐体の内面に接している、蓄電デバイス。A power storage unit having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and a power storage cell housed in an exterior body;
A heat sink provided on the outer surface of the outer package of the electricity storage cell;
A housing for housing the storage cell and the heat sink;
Including
The heat radiating plate is an electric storage device in contact with an inner surface of the casing.
前記蓄電セルと前記放熱板とは、複数積層され、
複数の前記蓄電セルは、電気的に接続されている、蓄電デバイス。In claim 1,
A plurality of the storage cells and the heat sink are stacked,
The power storage device, wherein the plurality of power storage cells are electrically connected.
前記蓄電セルと前記放熱板とは、交互に積層され、
前記蓄電セルを介して隣り合う前記放熱板のうち、
一方の前記放熱板は、前記筐体の第1内面に接し、
他方の前記放熱板は、前記筐体の前記第1内面とは異なる第2内面に接している、蓄電デバイス。In claim 2,
The storage cell and the heat sink are alternately stacked,
Among the heat sinks adjacent to each other through the storage cell,
One of the heat sinks is in contact with the first inner surface of the housing,
The other heat radiating plate is in contact with a second inner surface different from the first inner surface of the housing.
複数の前記蓄電セルのうち、第1蓄電セル、第2蓄電セル、第3蓄電セル、および第4蓄電セルは、この順で積層され、
前記第1蓄電セルと前記第2蓄電セルとの間、および前記第3蓄電セルと前記第4蓄電セルとの間に、前記放熱板が配置され、
前記第2蓄電セルおよび前記第3蓄電セルは、空隙を介して、互いに離間している、蓄電デバイス。In claim 2,
Among the plurality of storage cells, the first storage cell, the second storage cell, the third storage cell, and the fourth storage cell are stacked in this order,
The heat dissipation plate is disposed between the first power storage cell and the second power storage cell, and between the third power storage cell and the fourth power storage cell,
The power storage device, wherein the second power storage cell and the third power storage cell are separated from each other via a gap.
前記筐体の内面に接続された第1固定部材および第2固定部材を、さらに含み、
前記蓄電セルは、前記第1固定部材と前記第2固定部材とに挟まれて、固定されている、蓄電デバイス。In any one of Claims 1 thru | or 4,
A first fixing member and a second fixing member connected to the inner surface of the housing;
The electricity storage device, wherein the electricity storage cell is fixed by being sandwiched between the first fixing member and the second fixing member.
前記外装体は、第1外装フィルムと第2外装フィルムとを接合することにより構成され、
前記第1外装フィルムおよび前記第2外装フィルムは、
前記蓄電ユニットを前記外装体に収容することによるふくらみによって形成される扁平外面と、
前記扁平外面と連続し前記扁平外面に対して傾斜した傾斜外面と、
を有し、
前記第1固定部材は、前記第1外装フィルムの、前記扁平外面から前記傾斜外面まで設けられ、
前記第2固定部材は、前記第2外装フィルムの、前記扁平外面から前記傾斜外面まで設けられている、蓄電デバイス。In claim 5,
The exterior body is configured by joining a first exterior film and a second exterior film,
The first exterior film and the second exterior film are:
A flat outer surface formed by bulging by housing the power storage unit in the exterior body;
An inclined outer surface that is continuous with the flat outer surface and is inclined with respect to the flat outer surface;
Have
The first fixing member is provided from the flat outer surface to the inclined outer surface of the first exterior film,
The said 2nd fixing member is an electrical storage device provided in the said 2nd exterior film from the said flat outer surface to the said inclination outer surface.
前記放熱板は、前記第1外装フィルムの前記扁平外面、および前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられ、
前記第1固定部材と、前記第1外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっておらず、
前記第2固定部材と、前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっていない、蓄電デバイス。In claim 6,
The heat sink is provided on the flat outer surface of the first outer film and the flat outer surface of the second outer film,
The first fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the first exterior film do not overlap,
The electricity storage device, wherein the second fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the second exterior film do not overlap.
前記放熱板は、前記第1外装フィルムの前記扁平外面、および前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられ、
前記第1固定部材と、前記第1外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっており、
前記第2固定部材と、前記第2外装フィルムの前記扁平外面に設けられた前記放熱板とは、重なっている、蓄電デバイス。In claim 6,
The heat sink is provided on the flat outer surface of the first outer film and the flat outer surface of the second outer film,
The first fixing member and the heat dissipation plate provided on the flat outer surface of the first exterior film overlap with each other,
The power storage device, wherein the second fixing member and the heat radiating plate provided on the flat outer surface of the second exterior film overlap each other.
前記第1固定部材の厚みおよび前記第2固定部材の厚みは、前記放熱板の厚みよりも大きい、蓄電デバイス。In any one of Claims 5 thru | or 8,
The thickness of the said 1st fixing member and the thickness of the said 2nd fixing member are electrical storage devices larger than the thickness of the said heat sink.
前記筐体の材質は、アルミニウムである、蓄電デバイス。In any one of Claims 1 thru | or 9,
The electricity storage device, wherein the housing is made of aluminum.
前記外装体に設けられ、前記正極と電気的に接続された正極端子と、
前記外装体に設けられ、前記負極と電気的に接続された負極端子と、
を、さらに含み、
前記放熱板は、前記正極端子および前記負極端子と重なっていない、蓄電デバイス。In any one of Claims 1 thru | or 10,
A positive electrode terminal provided on the exterior body and electrically connected to the positive electrode;
A negative electrode terminal provided on the exterior body and electrically connected to the negative electrode;
Further including
The heat radiating plate is an electricity storage device in which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal do not overlap.
前記蓄電ユニットは、リチウムイオンキャパシタである、蓄電デバイス。In any one of Claims 1 thru | or 11,
The electricity storage device, wherein the electricity storage unit is a lithium ion capacitor.
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