JPWO2017217313A1 - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
本実施形態では、第一方向への投影形状が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、保持部材は、長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への蓄電素子の投影の仮想面からの高さ寸法が短辺を仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで、頂点を支点にして長方形状の投影を仮想面に対して傾けた状態で、少なくとも一つの蓄電素子を保持していることを特徴とする。
Description
本願は、日本国特願2016-117824号の優先権を主張し、日本国特願2016-117824号の内容は、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
本発明は、蓄電素子と該蓄電素子を保持する保持部材とを備える蓄電装置に関するものである。
従来から、複数の扁平形二次電池を備えるバッテリシステムが知られている(特許文献1参照)。具体的に、前記バッテリシステムは、前記複数の扁平形二次電池を厚さ方向に積層して、隣接する前記扁平形二次電池の電極端子をバスバで接続している電池積層体と、この電池積層体の積層方向の両端部に配置している一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートに連結されて、前記扁平形二次電池を積層方向に加圧して固定しているバインドバーと、を備える。前記扁平形二次電池は、外形を角形とする外装ケースに、電極体を収容して電解液を補充している。
また、前記バッテリシステムは、前記電池積層体の中間部に、中間補強プレートを配置している。また、前記電池積層体をベースプレートの上に載せて、前記エンドプレートと前記中間補強プレートとを該ベースプレートに固定している。このバッテリシステムでは、前記扁平形二次電池を前記ベースプレートに垂直姿勢に配置して、前記エンドプレートと前記中間補強プレートの両方を該ベースプレートに固定して、前記エンドプレートと前記中間補強プレートとで前記複数の扁平形二次電池を積層加圧状態に固定している。
以上のようなバッテリシステムでは、近年、設置場所の自由度の向上等の種々の理由から、小型化が望まれている。
そこで、本実施形態は、寸法を抑えた蓄電装置を提供することを目的とする。
本実施形態の蓄電装置は、
第一方向への投影が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、
前記少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、前記長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への前記蓄電素子の投影の前記仮想面からの高さ寸法が前記短辺を前記仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで、前記頂点を支点にして前記長方形状の投影を前記仮想面に対して傾けた状態で、前記少なくとも一つの蓄電素子を保持している。
第一方向への投影が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、
前記少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、前記長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への前記蓄電素子の投影の前記仮想面からの高さ寸法が前記短辺を前記仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで、前記頂点を支点にして前記長方形状の投影を前記仮想面に対して傾けた状態で、前記少なくとも一つの蓄電素子を保持している。
本実施形態の蓄電装置は、
第一方向への投影が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、
前記少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への前記蓄電素子の投影の前記仮想面からの高さ寸法が前記短辺を前記仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで前記頂点を支点にして前記長方形状の投影を前記仮想面に対して傾けた状態の前記少なくとも一つの蓄電素子を、前記保持部材は保持している。
第一方向への投影が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、
前記少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への前記蓄電素子の投影の前記仮想面からの高さ寸法が前記短辺を前記仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで前記頂点を支点にして前記長方形状の投影を前記仮想面に対して傾けた状態の前記少なくとも一つの蓄電素子を、前記保持部材は保持している。
かかる構成によれば、仮想面に対して蓄電素子のケースを傾けることで、蓄電素子が配置されるスペースの仮想面と直交する方向における寸法が抑えられ、これにより、蓄電装置における仮想面と直交する方向の寸法を抑えることができる。
前記蓄電装置では、
前記ケースは、前記長辺を構成する一対の平行な第一の外壁面と、前記短辺を構成する一対の平行な第二の外壁面と、前記第一の外壁面及び前記第二の外壁面を挟んで対向する一対の第三の外壁面と、を有し、
前記保持部材は、前記蓄電素子を複数保持し、
前記複数の蓄電素子は、前記第一の外壁面同士を対向させ且つそれぞれの前記頂点を前記仮想面上に位置させた状態で、第一の方向と直交し且つ前記仮想面に含まれる第二の方向に並んでもよい。
前記ケースは、前記長辺を構成する一対の平行な第一の外壁面と、前記短辺を構成する一対の平行な第二の外壁面と、前記第一の外壁面及び前記第二の外壁面を挟んで対向する一対の第三の外壁面と、を有し、
前記保持部材は、前記蓄電素子を複数保持し、
前記複数の蓄電素子は、前記第一の外壁面同士を対向させ且つそれぞれの前記頂点を前記仮想面上に位置させた状態で、第一の方向と直交し且つ前記仮想面に含まれる第二の方向に並んでもよい。
このように複数の蓄電素子のそれぞれがケースを仮想面に対して傾けた状態で配置されることで、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であっても、仮想面と直交する方向の寸法が抑えられる。
また、前記蓄電装置では、
前記保持部材は、第二方向において前記複数の蓄電素子を両側から挟み込む一対の終端部材と、第一方向において前記複数の蓄電素子と対向する一対の対向部材と、を有し、
前記一対の対向部材のそれぞれは、前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記ケースにおける第一方向及び第二方向と直交する第三方向の端部に沿って第二方向に延び、且つ第三方向に間隔をあけて配置される一対の梁部材と、前記第一の外壁面と直交する方向に延びると共に、前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続する少なくとも一つの補強部材と、を有してもよい。
前記保持部材は、第二方向において前記複数の蓄電素子を両側から挟み込む一対の終端部材と、第一方向において前記複数の蓄電素子と対向する一対の対向部材と、を有し、
前記一対の対向部材のそれぞれは、前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記ケースにおける第一方向及び第二方向と直交する第三方向の端部に沿って第二方向に延び、且つ第三方向に間隔をあけて配置される一対の梁部材と、前記第一の外壁面と直交する方向に延びると共に、前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続する少なくとも一つの補強部材と、を有してもよい。
このように、第三方向に間隔をあけている梁部材同士又は梁部材と終端部材とを補強部材によって接続することで、仮想面に対して傾いた状態で第二方向に並ぶ複数の蓄電素子のケースの膨らみが効果的に抑えられる。
また、かかる構成によれば、仮想面に対して傾いた状態で第二方向に並ぶ複数の蓄電素子のケースに対して前記直交する方向に挟み込む力を好適に加えることができ、これにより、前記直交する方向へのケースの膨らみが抑えられる。
また、前記蓄電装置では、
前記補強部材は、各蓄電素子の前記一対の第一の外壁面のそれぞれが離れる方向に膨らむのを抑えるように前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続してもよい。
前記補強部材は、各蓄電素子の前記一対の第一の外壁面のそれぞれが離れる方向に膨らむのを抑えるように前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続してもよい。
かかる構成によっても、仮想面に対して傾いた状態で第二方向に並ぶ複数の蓄電素子のケースの膨らみが効果的に抑えられる。
また、前記蓄電装置では、
複数の蓄電素子同士を導通させるバスバと、
前記バスバと前記蓄電素子との間を絶縁する絶縁部材と、を備え、
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記バスバが接続される外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有し、
前記バスバは、少なくとも隣り合う蓄電素子の対応する外部端子同士を接続すると共に、第二方向における前記対応する外部端子間に位置する前記ケースの一部に沿って延びる部位を有し、
前記絶縁部材は、少なくとも前記バスバと前記ケースの一部との間に配置されてもよい。
複数の蓄電素子同士を導通させるバスバと、
前記バスバと前記蓄電素子との間を絶縁する絶縁部材と、を備え、
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記バスバが接続される外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有し、
前記バスバは、少なくとも隣り合う蓄電素子の対応する外部端子同士を接続すると共に、第二方向における前記対応する外部端子間に位置する前記ケースの一部に沿って延びる部位を有し、
前記絶縁部材は、少なくとも前記バスバと前記ケースの一部との間に配置されてもよい。
このように、対応する外部端子間(バスバによって接続される外部端子間)に位置するケースの一部にバスバを沿わせ、且つ、バスバの前記沿わせた部位と該部位が沿っているケースの一部との間に絶縁部材を配置することで、バスバと蓄電素子(ケース)との絶縁を図りつつ、傾いた蓄電素子の外部端子同士を接続するバスバと、該バスバによって接続されている蓄電素子(ケース)との間の無駄なスペースを減らして蓄電装置の小型化を図ることができる。
また、前記蓄電装置では、
第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置される少なくとも一つの隣接部材を備え、
前記少なくとも一つの隣接部材は、隣接する前記蓄電素子との間に、流体が流通可能な流路であって第一方向に延び且つ第一方向及び第二方向と直交する第三方向に並ぶ複数の流路を形成し、
第一方向における前記複数の流路と前記補強部材との間に、前記補強部材側が開放され、且つ前記複数の流路のそれぞれと連通する緩衝空間が形成されてもよい。
第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置される少なくとも一つの隣接部材を備え、
前記少なくとも一つの隣接部材は、隣接する前記蓄電素子との間に、流体が流通可能な流路であって第一方向に延び且つ第一方向及び第二方向と直交する第三方向に並ぶ複数の流路を形成し、
第一方向における前記複数の流路と前記補強部材との間に、前記補強部材側が開放され、且つ前記複数の流路のそれぞれと連通する緩衝空間が形成されてもよい。
かかる構成によれば、第一方向から見て補強部材と重なる位置に流路の端部(開口部)が形成されていても、第一方向における補強部材と流路の端部との間に緩衝空間が設けられることで、補強部材と端部が重なる流路に流入する流体の減少を抑えることができ、これにより、複数の流路に温度調整用の流体を流入させたときの流路毎の温度調整能力(流量)のむら(偏り)が抑えられる。
また、前記蓄電装置では、
第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置され且つ絶縁性を有する複数の隣接部材を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記仮想面に沿って互いに接続されてもよい。
第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置され且つ絶縁性を有する複数の隣接部材を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記仮想面に沿って互いに接続されてもよい。
かかる構成によれば、蓄電素子の仮想面側の端面(第二の外壁面)が絶縁性を有する部材(隣接部材同士が接続されている部位)によって覆われるため、蓄電素子間の絶縁性がより向上する。
前記蓄電装置では、
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有すると共に、巻回されている電極を有する電極体を前記ケース内に有し、
各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の第一の外壁面のそれぞれに沿って延びる一対の平坦部と、前記一対の平坦部における前記一方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該一方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第一湾曲部と、を有し、
前記第一湾曲部と前記平坦部との第一の境界は、該第一湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する第一の蓄電素子の当該第一の境界と対向する第一の外壁面に対し、当該第一の外壁面と隣り合う第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置してもよい。
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有すると共に、巻回されている電極を有する電極体を前記ケース内に有し、
各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の第一の外壁面のそれぞれに沿って延びる一対の平坦部と、前記一対の平坦部における前記一方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該一方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第一湾曲部と、を有し、
前記第一湾曲部と前記平坦部との第一の境界は、該第一湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する第一の蓄電素子の当該第一の境界と対向する第一の外壁面に対し、当該第一の外壁面と隣り合う第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置してもよい。
通常、蓄電装置において、蓄電素子の外部端子側には、バスバやCMU(Cell Monitoring Unit)等が配置されるため、蓄電素子の外側に該蓄電素子のケースを押圧する部材を配置できるスペースが少ない。しかし、上記構成のように、第一湾曲部と平坦部との境界(第一の境界)が隣の蓄電素子(第二の蓄電素子)からの押圧力の加わる範囲の内側に位置していることで(例えば、図12参照)、電極体の平坦部において外部端子側(一方の第二の外壁面側)の端部まで前記押圧力が十分に加わるため、電極体の平坦部の外部端子側の部位の膨らみが効果的に抑えられる。
この場合、
前記各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の平坦部における他方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該他方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第二湾曲部を有し、
前記第二湾曲部と前記平坦部との第二の境界は、該第二湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する前記第一の蓄電素子の前記第二の境界と対向する第一の外壁面に対し、前記第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置してもよい。
前記各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の平坦部における他方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該他方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第二湾曲部を有し、
前記第二湾曲部と前記平坦部との第二の境界は、該第二湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する前記第一の蓄電素子の前記第二の境界と対向する第一の外壁面に対し、前記第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置してもよい。
かかる構成によれば、第二湾曲部と平坦部との境界(第二の境界)が隣の蓄電素子(第二の蓄電素子)からの押圧力の加わる範囲の内側に位置していることで(例えば、図12参照)、電極体の平坦部において外部端子と反対側(他方の第二の外壁面側)の端部まで前記押圧力が十分に加わるため、電極体の平坦部の外部端子と反対側の部位の膨らみも効果的に抑えられる。
以上より、本実施形態によれば、寸法を抑えた蓄電装置を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図10を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材(各構成要素)の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材(各構成要素)の名称と異なる場合がある。
蓄電装置は、図1及び図2に示すように、少なくとも一つの蓄電素子10と、少なくとも一つの蓄電素子10を保持する保持部材3と、を備える。本実施形態の蓄電装置1は、所定の方向(第二方向)に並ぶ複数の蓄電素子10と、前記所定の方向に隣り合う蓄電素子10の間に配置される少なくとも一つの第一隣接部材(隣接部材)20と、複数の蓄電素子10のうちの最も端にある蓄電素子10と隣り合う第二隣接部材26と、複数の蓄電素子10及び少なくとも一つの第一隣接部材20をひとまとめに保持する保持部材3と、を備える。また、蓄電装置1は、複数の蓄電素子10と保持部材3との間を絶縁するインシュレータ4と、複数の蓄電素子10同士を導通させるバスバ5等も備える。
複数の蓄電素子10のそれぞれは、図3〜図6にも示すように、電極(正極111、負極112)が積層された電極体11と、電極体11を収容するケース12と、を有する。また、複数の蓄電素子10のそれぞれは、ケース12の外面に配置される一対の外部端子13と、電極体11と外部端子13とを導通させる集電体14と、ケース12と電極体11との間に配置される絶縁部材16等も有する。蓄電素子10には、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。本実施形態の蓄電素子10は、非水電解質二次電池である。より詳しくは、蓄電素子10は、リチウムイオンの移動に伴って生じる電子移動を利用したリチウムイオン二次電池である。
電極体11では、正極111と負極112とがセパレータ113を介して積層されることで互いに絶縁されている。そして、このセパレータ113を介して積層された状態の正極111及び負極112が巻回されることによって、電極体11が構成されている。この電極体11において、リチウムイオンが正極111と負極112との間を移動することにより、蓄電素子10が充放電する。本実施形態の電極体11は、扁平な筒状(図5に示す例では、いわゆるレーストラック形状)である。具体的には、電極体11は、平らな電極(正極111及び負極112)が積層された一対の平坦部113と、湾曲した電極111、112が積層され且つ一対の平坦部113の端部同士を接続する一対の湾曲部114と、を有する。
ケース12は、開口を有するケース本体120と、ケース本体120の開口を塞ぐ蓋板121とを有する。本実施形態のケース12は、直方体形状(六面形状)である。以下では、複数の蓄電素子が並ぶ方向を直交座標軸におけるX軸方向(第二方向)とし、X軸方向と直交し且つケース12の投影形状がケース12を構成する六面のうちの一つの面の形状(本実施形態では、短壁部126の形状)となる方向を直交座標軸におけるY軸方向(第一方向)とし、X軸方向及びY軸方向と直交する方向を直交座標軸におけるZ軸方向(第三方向)とする。
本実施形態の蓄電素子10では、ケース12が直方体形状であり、ケース12のY軸方向の投影形状が長方形状である。このケース12は、Y軸方向の投影形状(長方形状)の長辺を構成する一対の平行な第一の外壁面12Aと、前記投影形状の短辺を構成する一対の平行な第二の外壁面12Bと、第一の外壁面12A及び第二の外壁面12Bを挟んで対向する一対の第三の外壁面12Cと、を有する。
具体的に、ケース本体120は、長方形の板状の閉塞部123と、閉塞部123の周縁に接続された筒状の胴部124と、を有する。胴部124は、閉塞部123の輪郭に沿った角筒状、詳しくは、扁平な角筒状である。具体的に、胴部124は、閉塞部123の周縁における長辺から延びる一対の長壁部125と、閉塞部123の周縁における短辺から延びる一対の短壁部126とを有する。即ち、一対の長壁部125は、閉塞部123の周縁における短辺に相当する間隔をあけて対向し、一対の短壁部126は、閉塞部123の周縁における長辺に相当する間隔をあけて対向する。短壁部126が一対の長壁部125の対応する(対向する)端部同士をそれぞれ接続することによって、角筒状の胴部124が形成される。
蓋板121は、ケース本体120の開口を塞ぐ板状の部材である。具体的に、蓋板121の輪郭は、該蓋板121の法線(厚さ)方向から見て、ケース本体120の開口周縁部に対応した形状である。本実施形態の蓋板121には、一対の外部端子13が、集電体14を介して電極体11の各極(正極111、負極112)に電気的に接続された状態で取り付けられる。本実施形態の蓋板121では、一対の外部端子13は、矩形の蓋板121の長手方向に間隔をあけて配置されている。
以上のように構成される直方体形状のケース12では、長壁部125の外面が第一の外壁面12Aであり、短壁部126の外面が第三の外壁面12Cであり、閉塞部123及び蓋板121の外面が第二の外壁面12Bである。
一対の外部端子13のそれぞれは、他の蓄電素子の外部端子又は外部機器等と電気的に接続される部位である。外部端子13は、導電性を有する部材によって形成される。例えば、外部端子13は、アルミニウム又はアルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料、銅又は銅合金等の銅系金属材料のような溶接性の高い金属材料によって形成される。本実施形態の外部端子13は、バスバ5等が溶接される面130を有する。
集電体14は、ケース12内に配置され、電極体11と通電可能に直接又は間接に接続される。本実施形態の集電体14は、クリップ部材15を介して電極体11と通電可能に接続される。即ち、蓄電素子10は、電極体11と集電体14とを通電可能に接続するクリップ部材15を備える。集電体14は、導電性を有する部材によって形成され、ケース12の内面に沿って配置される。この集電体14は、蓄電素子10の正極と負極とにそれぞれ配置される。本実施形態の蓄電素子10では、ケース12内において、電極体11の正極111と負極112とにそれぞれ配置される。正極の集電体14は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成され、負極の集電体14は、例えば、銅又は銅合金によって形成される。
以上のケース12は、電極体11が巻回中心軸C(図5参照)の延びる方向(巻回中心軸方向)を短壁部126同士が対向する方向と一致するように内部に収容された状態で、蓋板121の周縁部がケース本体120の開口周縁部に重ねられて該ケース本体120の開口が塞がれ、この状態の蓋板121とケース本体120との境界部が溶接されることで構成される。
詳しくは、直方体形状のケース12は、一対の短壁部126の対向する方向と巻回中心軸Cとを一致させると共に、一方の湾曲部114が蓋板121側を向いて膨出し且つ他方の湾曲部114がケース本体120の閉塞部123側を向いて膨出した姿勢となるように、電極体11を収容する。尚、本実施形態では、前記一方の湾曲部114を第一湾曲部114Aと称し、前記他方の湾曲部114を第二湾曲部114Bと称することもある。
この電極体11がケース12に収容された状態では、図6に示すように、一対の平坦部113のそれぞれが、ケース12の長壁部125に絶縁部材16を介して当接し、一対の湾曲部114のそれぞれが、ケース12の長壁部125と離間している。即ち、第一湾曲部114Aと平坦部113との境界(第一の境界)b1は、電極体11の蓋板121側における長壁部125と絶縁部材16を介して接している部位と長壁部125と離間している部位との境界である。また、第二湾曲部114Bと平坦部113との境界(第二の境界)b2は、電極体11の閉塞部123側における長壁部125と絶縁部材16を介して接している部位と長壁部125と離間している部位との境界である。
絶縁部材16は、ケース12(詳しくはケース本体120)と電極体11との間に配置される。本実施形態の絶縁部材16は、所定の形状に裁断された絶縁性を有するシート状の部材を折り曲げることによって袋状に形成されている。
本実施形態の蓄電装置1では、以上のように構成される蓄電素子10が複数配置されている。具体的に、複数の蓄電素子10のそれぞれは、図7に示すようなY軸方向へのケース12の投影(長方形状)7の隣り合う短辺71と長辺72とによって構成される角部73の頂点730が仮想面(本実施形態ではX−Y面(X軸方向とY軸方向とを含む面))8上に配置されると共に、Y軸方向への蓄電素子10の投影7の仮想面8からの高さ寸法(仮想面8の法線方向の寸法)Hが短辺71を仮想面8と一致させたときの該蓄電素子10の仮想面8からの高さ寸法hより小さくなる角度まで、仮想面8に対して頂点730を支点(回転中心)にして投影(長方形状)7を傾けた状態である。即ち、複数の蓄電素子10のそれぞれは、長壁部125(第一の外壁面12A)の仮想面8に対する角度が90°未満の所定の角度となるように、傾いている。そして、複数の蓄電素子10は、胴部124の長壁部125同士(第一の外壁面12A)を対向させ、且つ前記投影の頂点730を仮想面8上に位置させた状態で、X軸方向に並んでいる(図1及び図8参照)。
第一隣接部材20は、絶縁性を有し、図1及び図2に示すようにX軸方向において互いに隣り合う蓄電素子10の間に配置される。これにより、蓄電装置1では、第一隣接部材20を介してX軸方向に並ぶ蓄電素子10の間に所定の間隔(沿面距離等)が確保される。本実施形態の第一隣接部材20は、樹脂製である。また、本実施形態の第一隣接部材20は、隣接する蓄電素子10との間に、蓄電素子10の温度調整用の流体が流通可能な流路23を形成する。
この第一隣接部材20は、図8及び図9にも示すように、仮想面8に対して傾いた状態でX軸方向に隣り合う蓄電素子10の間に配置される板状の部材である。即ち、第一隣接部材20は、前記傾いた状態でX軸方向に隣り合う蓄電素子10の長壁部125(第一の外壁面12A)に沿って広がる。具体的に、第一隣接部材20は、該第一隣接部材20と隣り合う蓄電素子10の長壁部125に沿って広がる板状の第一本体21と、第一本体21から突出する複数の凸部22と、を有する。
第一本体21は、長壁部125と平行で、且つ閉塞部123から蓋板121に向かう傾斜方向(第四方向)において、隣り合う二つの蓄電素子10のうちの一方の蓄電素子10(例えば、図8の蓄電素子10A)における閉塞部123から前記隣り合う二つの蓄電素子10のうちの他方の蓄電素子10(例えば、図8の蓄電素子10B)における蓋板121まで広がり、且つ、Y軸方向において、蓄電素子10の一方の短壁部126から他方の短壁部126まで広がっている。本実施形態の第一本体21は、四角い板状の部位である。
複数の凸部22のそれぞれは、第一本体21から長壁部125に向けて突出し、且つY軸方向に延びる。これら複数の凸部22は、前記傾斜方向に間隔をあけて並んでいる。本実施形態の第一隣接部材20では、第一本体21の両面のそれぞれに、複数の凸部22が配置されている。これら複数の凸部22の先端(突出方向の先端)が蓄電素子10のケース12(詳しくは、長壁部125の第一の外壁面12A)に当接することで、凸部22と第一本体21と長壁部125とに囲まれ且つY軸方向に延びる流路23が複数形成される。本実施形態の蓄電装置1では、複数の流路23は、互いに平行な状態で前記傾斜方向に並んでいる。
また、各凸部22のY軸方向の一端(図9の右側の端部)は、第一本体21のY軸方向の一端まで延びている。そして、各凸部22のY軸方向の長さは、第一本体21の前記傾斜方向の中央側の凸部22ほど短い。これにより、蓄電素子10と第一隣接部材20との間におけるY軸方向の他端(図9の左側の端部)に、前記他端側が開放され、且つ複数の流路23のそれぞれと連通する緩衝空間25Aが形成される。
図1及び図2に戻り、第二隣接部材26は、絶縁性を有し、X軸方向における最も端にある蓄電素子10と、保持部材3の一部(本実施形態では、終端部材30)と、の間に配置される。これにより、蓄電装置1では、第二隣接部材26を介してX軸方向に並ぶ蓄電素子10と保持部材3の一部との間に所定の間隔(沿面距離等)が確保される。本実施形態の第二隣接部材26は、樹脂製である。また、本実施形態の第二隣接部材26は、隣接する蓄電素子10との間に、蓄電素子10の温度調整用の流体が流通可能な流路29を形成する。
この第二隣接部材26は、図8及び図10にも示すように、蓄電素子10と保持部材3(詳しくは、終端部材30)との間に配置される板状の部材である。具体的に、第二隣接部材26は、該第二隣接部材26と隣り合う蓄電素子10の長壁部125に沿って広がる板状の第二本体27と、第二本体27から突出する複数の凸部28と、を有する。
第二本体27は、該第二隣接部材26と隣り合う蓄電素子10の長壁部125に沿って広がる板状の部位である。本実施形態の第二本体27は、第一本体21と同様の四角い板状の部位である。
複数の凸部28のそれぞれは、第二本体27から長壁部125に向けて突出し、且つY軸方向に延びる。これら複数の凸部28は、前記傾斜方向に間隔をあけて並んでいる。本実施形態の第二隣接部材26では、第二本体27の一方の面(蓄電素子10を向いた面)に、複数の凸部28が配置されている。これら複数の凸部28の先端(突出方向の先端)が蓄電素子10のケース12(詳しくは、長壁部125の第一の外壁面12A)に当接することで、凸部28と第二本体27と長壁部125とに囲まれ且つY軸方向に延びる流路29が複数形成される。本実施形態の蓄電装置1では、複数の流路29は、互いに平行な状態で前記傾斜方向に並んでいる。
また、第二隣接部材26と蓄電素子10との間においても、Y軸方向の他端(図10の左側の端部)側が開放され、且つ複数の流路29のそれぞれと連通する緩衝空間25Bが形成される。即ち、第二隣接部材26においても、第一隣接部材20と同様に、図10に示すように、各凸部28のY軸方向の一端(図10の右側の端部)が、第二本体27のY軸方向の一端まで延び、各凸部28のY軸方向の長さが、第二本体27の前記傾斜方向の中央側の凸部28ほど短い。
図1、図2、及び図7に戻り、保持部材3は、Y軸方向へのケース12の投影(長方形状)7の頂点730が仮想面8上に配置されると共に、Y軸方向への蓄電素子10の投影7の仮想面8からの高さ寸法(仮想面の法線方向の寸法)Hが短辺71を仮想面8と一致させたときの該蓄電素子10の仮想面8からの高さ寸法hより小さくなる角度まで、仮想面8に対して頂点730を支点(回転中心)にして投影(長方形状)7を傾けた状態の複数の蓄電素子10を保持している。本実施形態の保持部材3は、複数の蓄電素子10と複数の隣接部材(第一隣接部材20と第二隣接部材26とを含む)との周囲を囲むことで、これら複数の蓄電素子10と複数の隣接部材20、26とをひとまとめに保持する。この保持部材3は、金属等の導電性を有する部材によって構成される。
具体的に、保持部材3は、X軸方向において複数の蓄電素子10を両側から挟み込む一対の終端部材30と、Y軸方向において複数の蓄電素子10と対向する一対の対向部材31と、を有する。本実施形態の蓄電装置1では、一対の終端部材30は、X軸方向の端に配置された蓄電素子10との間に第二隣接部材26を挟み込んだ状態で配置される。また、一対の対向部材31は、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10のY軸方向の両側に配置される。
一対の終端部材30のそれぞれは、Y−Z面(Y軸方向とZ軸方向とを含む面)方向に広がる外面300と、蓄電素子10と対向し且つ仮想面8に対して傾斜する面(例えば、長壁部125の外面)に沿って広がる内面301と、を有する。本実施形態の内面301は、第二隣接部材26を介して蓄電素子10(詳しくは、長壁部125)と対向する。
一対の対向部材31のそれぞれは、X軸方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけて配置される一対の梁部材310と、各蓄電素子10の一対の第一の外壁面72が離れる方向にケース12が膨らむのを抑えるように梁部材310同士又は梁部材310と終端部材30とを接続する少なくとも一つの補強部材311と、を有する。本実施形態の補強部材311は、第一の外壁面12A(長壁部125)と直交する方向に延びると共に、梁部材310同士又は梁部材310と終端部材30とを接続する。
一対の梁部材310のそれぞれは、複数の蓄電素子10のそれぞれのケース12におけるZ軸方向の端部に沿ってX軸方向に延びている。一対の梁部材310の両端部を除いた部位のY−Z面(Y軸方向とZ軸方向とを含む面)に沿った断面形状は、中央部が屈曲した形状である。具体的に、前記断面形状は、蓋板121(又は閉塞部123)と短壁部126とによって構成されるケース12の角部を外側から囲うL字状である。
補強部材311は、蓄電素子10の並ぶ方向(X軸方向)に対して傾斜しているケース12の一対の長壁部125に対し、互いに近づく方向の力を加えるための部位(部材)である。本実施形態の一対の対向部材31のそれぞれは、複数の補強部材311を有する。これら複数の補強部材311は、X軸方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態の対向部材31では、梁部材310と補強部材311とが一体である。尚、対向部材31において、梁部材310と補強部材311とが別体に構成され、補強部材311がネジによる締結等によって梁部材310に接続されもよい。また、蓄電素子10の数が少ない場合、補強部材311は、長壁部125と直交する方向に延びていれば終端部材30同士を接続してもよい。
インシュレータ4は、絶縁性を有する。このインシュレータ4は、対向部材31(梁部材310及び補強部材311)と、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10との間に配置される。即ち、インシュレータ4は、対向部材31における少なくとも複数の蓄電素子10と対向する領域を覆う。これにより、インシュレータ4は、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10と、対向部材31と、の間を絶縁する。
バスバ5は、金属等の導電性を有する部材によって構成され、図1に示すように、少なくとも隣り合う蓄電素子10の対応する外部端子13同士を導通させる。バスバ5は、蓄電装置1において複数(複数の蓄電素子10と対応する数)設けられる。本実施形態の複数のバスバ5は、蓄電装置1に含まれる複数の蓄電素子10の全てを直列に接続する(導通させる)。
具体的に、バスバ5は、図8及び図11にも示すように、隣り合う二つの蓄電素子10のうちの一方の蓄電素子10(例えば、図8の蓄電素子10A)の外部端子13に接続される第一部位51と、前記二つの蓄電素子10のうちの他方の蓄電素子10(例えば、図8の蓄電素子10B)の外部端子13に接続される第二部位52と、第一部位51と第二部位52とを接続する第三部位53と、を有する。本実施形態の第一部位51と第二部位52とは、外部端子13の面130に溶接されている。
第三部位53は、X軸方向における前記対応する外部端子13の間に位置するケース12の一部に沿って延びる。詳しくは、第三部位53は、X軸方向に隣り合う外部端子13の間に位置するケース12の長壁部125の一部に沿って(即ち、前記傾斜方向に)延びる。
第一部位51は、第三部位53の前記傾斜方向の一端から、前記二つの蓄電素子10のうちの一方の蓄電素子10の外部端子13に向けて延びる。本実施形態の第一部位51は、Y軸方向から見て、第三部位53の延びる方向(前記傾斜方向)と直交する方向に延びる。
第二部位52は、第三部位53の前記傾斜方向の他端から、前記二つの蓄電素子10のうちの他方の蓄電素子10の外部端子13に向けて延びる。本実施形態の第二部位52は、Y軸方向から見て、第三部位53の延びる方向と直交し且つ第一部位51の延びる方向と反対の方向に延びる。
これら第一〜第三部位51〜53を有するバスバ5は、長方形状の金属板の両端部を互いに反対向きに折り曲げることによって形成されている。
以上のように構成されるバスバ5の第三部位53と、蓄電素子10の長壁部125との間には、絶縁部材が配置されている。即ち、本実施形態の蓄電素子10は、バスバ5と蓄電素子10との間を絶縁する前記絶縁部材を備える。本実施形態の前記絶縁部材は、絶縁性を有する第一隣接部材20の一部によって構成されている。尚、隣り合う蓄電素子10の間の絶縁を図る第一隣接部材20と、バスバ5と蓄電素子10との間の絶縁を図る前記絶縁部材とは、別部材(別体)であってもよい。
以上の蓄電装置1のように、仮想面(X−Y面)8に対して蓄電素子10のケース12を傾けることで、蓄電素子10が配置されるスペースの仮想面8と直交する方向(Z軸方向)における寸法が抑えられる。これにより、蓄電装置1における仮想面8と直交する方向の寸法が抑えられる。
また、本実施形態の蓄電装置1では、複数の蓄電素子10が、第一の外壁面12A同士を対向させ且つそれぞれのケース12のY軸方向への投影(長方形状)7の頂点730を仮想面8上に位置させた状態で、X軸方向に並んでいる。このように複数の蓄電素子10のそれぞれがケース12を仮想面8に対して傾けた状態で配置されることで、複数の蓄電素子10を備える蓄電装置1であっても、Z軸方向(仮想面8と直交する方向)の寸法を抑えることができる。
また、本実施形態の蓄電装置1では、複数の補強部材311のそれぞれが、第一の外壁面12Aと直交する方向に延びると共に、梁部材310同士を接続している。このため、仮想面8に対して傾いた状態でX軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10のケース12に対して前記直交する方向に挟み込む力を加えることができる。これにより、蓄電装置1において、前記直交する方向へのケース12の膨らみが効果的に抑えられる。
また、本実施形態の蓄電装置1では、バスバ5がX軸方向に隣り合う蓄電素子10の外部端子13同士を接続すると共に、バスバ5によって接続される外部端子13間に位置するケース12の一部に沿って延びる第三部位53を有している。また、絶縁性を有する第一隣接部材20が、バスバ5の第三部位53と前記ケース12の一部との間に配置されている。これらの構成によれば、バスバ5と蓄電素子10(ケース12)との絶縁を図りつつ、傾いた蓄電素子10の外部端子13同士を接続するバスバ5と、該バスバ5によって接続されている蓄電素子10(ケース12)との間の無駄なスペースを減らして蓄電装置1の小型化を図ることができる。
また、本実施形態の蓄電装置1では、Y軸方向から見て補強部材311と流路23とが重なる位置において、該補強部材311と、第一隣接部材20と蓄電素子10との間に形成され且つZ軸方向に並ぶ複数の流路23と、の間に、補強部材311側が開放され、且つ前記複数の流路23のそれぞれと連通する緩衝空間25Aが形成されている(図9参照)。
かかる構成によれば、Y軸方向から見て補強部材311と重なる位置に流路23の端部(開口部)が形成されていても、Y軸方向における補強部材311と流路23の端部との間に緩衝空間25Aが設けられることで、端部が補強部材311と重なる流路23に流入する流体の減少を抑えることができる。即ち、Y軸方向に温度調整用の流体が供給されても、緩衝空間25Aを設けることによって前記端部が補強部材311と重なる流路23へも該緩衝空間25Aを通じて流体が流入し易くなる。これにより、複数の流路23に温度調整用の流体を流入させたときの流路毎の温度調整能力(流体の流量)のむら(偏り)が抑えられる。
尚、本発明の蓄電装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
上記実施形態の蓄電装置1では、隣り合う蓄電素子1の間に第一隣接部材20が配置されているが、この構成に限定されない。例えば、図12に示すように、隣り合う蓄電素子1の間に第一隣接部材20の無い構成、即ち、隣り合う蓄電素子10同士が接する構成でもよい。
この構成において、各蓄電素子(例えば、図12の第一の蓄電素子10C)における第一湾曲部114Aと平坦部113との第一の境界b1が、該第一湾曲部114A及び該平坦部113を含む電極体11を有する蓄電素子(第一の蓄電素子)10Cの第一の境界b1と対向する長壁部125(第一の外壁面12A:図12に示す例では左側の第一の外壁面12A)に対し、当該長壁部125(第一の外壁面12A)と隣り合う蓄電素子(例えば、図12の第一の隣接蓄電素子(第二の蓄電素子)10D)からの押圧力が加わる範囲Rの内側(図12における傾斜方向の下側)に位置する構成が好ましい。
通常、蓄電装置1において、蓄電素子10の外部端子13側には、バスバ5やCMU(Cell Monitoring Unit)等が配置されるため、蓄電素子10の外側に該蓄電素子10のケース11を押圧する部材を配置できるスペースが少ない。しかし、上記構成のように、第一の境界b1が第一の隣接蓄電素子10Dからの押圧力の加わる範囲Rの内側に位置していることで(例えば、図12参照)、電極体11の平坦部113において外部端子13側(蓋板121側)の端部まで前記押圧力が十分に加わる。このため、電極体11の平坦部113の外部端子13側の部位の膨らみが効果的に抑えられる。
この場合、第二湾曲部114Bと平坦部113との第二の境界b2が、該第一湾曲部114A及び該平坦部113を含む電極体11を有する蓄電素子(第一の蓄電素子)10Cにおける第二の境界b2と対向する長壁部125(第一の外壁面12A:図12に示す例では右側の第一の外壁面12A)に対し、当該長壁部125(第一の外壁面12A)と隣り合う蓄電素子(例えば、図12の第二の隣接蓄電素子(第二の蓄電素子)10E)からの押圧力が加わる範囲Rの内側(図12における傾斜方向の上側)に位置することがより好ましい。
かかる構成によれば、第二湾曲部114Bと平坦部113との境界(第二の境界)b2が隣の蓄電素子(第二の隣接蓄電素子)10Eからの押圧力の加わる範囲Rの内側に位置していることで、電極体11の平坦部113において外部端子13と反対側(閉塞部123側)の端部まで前記押圧力が十分に加わる。このため、電極体11の平坦部113の外部端子13と反対側の部位の膨らみも効果的に抑えられる。
尚、隣り合う蓄電素子10の間に第一隣接部材20が配置される構成においても、同様に、蓄電素子10Cの第一の境界b1が第一の隣接蓄電素子10Dから第一隣接部材20を介して押圧力が加わる範囲Rの内側に位置する構成が好ましい。この場合も、蓄電素子10Cの第二の境界b2が、第二の隣接蓄電素子10Eからの第一隣接部材20を介して押圧力が加わる範囲Rの内側に位置することがより好ましい。
上記実施形態の蓄電素子10の電極体11は、長尺な正極111及び負極112がセパレータ113を介して重ねられた状態で巻回されている、いわゆる巻回型のものであるが、この構成に限定されない。例えば、電極体11は、矩形状の正極111と負極112とが矩形状のセパレータ113を介して交互に積層された、いわゆる積層型のものでもよい。また、電極体11は、長手方向に交互に折り返されたつづら折り状態のセパレータ113の各折り返し部の間に、矩形状の正極111と負極112とが交互に配置される構成であってもよい。尚、この場合、電極体11の端部が、押圧力の加わる範囲Rの内側に位置する構成が好ましい。
上記実施形態の蓄電装置1では、補強部材311の延びる方向の各位置において、補強部材311の幅(第一の外壁面12Aに沿った方向の寸法)が一定であるが、この構成に限定されない。補強部材311の前記幅は、一端(図13に示す例では下端)から他端(図13に示す例では上端)に向かうにつれて漸増してもよく、一端から他端に向かうにつれて漸減してもよい。また、補強部材311の前記幅は、一端から他端の間で増減してもよい。また、補強部材311の延びる方向は、第一の外壁面12Aと直交していなくてもよい。即ち、補強部材311の具体的な形状は、仮想面8に対して傾いた状態でX軸方向に並ぶ複数の蓄電素子10のケース12に対して第一の外壁面12Aと直交する方向に挟み込む力を加えることができれば限定されない。
上記実施形態の蓄電装置1では、複数の第一隣接部材20は、それぞれ独立している(別体である)が、この構成に限定されない。例えば図14に示すように、複数の第一隣接部材20が仮想面8に沿って互いに接続される、即ち、一体であってもよい。また、第一隣接部材20と第二隣接部材26とも仮想面8に沿って接続されてもよい。かかる構成によれば、蓄電素子10の仮想面8側の端面(第二の外壁面12B)が絶縁性を有する部材(第一隣接部材20同士が接続されている部位)によって覆われるため、蓄電素子10間の絶縁性がより向上する。尚、図14では、複数の第一隣接部材20と一対の第二隣接部材26との全てが一体であるが、複数の第一隣接部材20及び一対の第二隣接部材26のうちの一部が一体でもよい。
上記実施形態の蓄電装置1では、緩衝空間25Aが、蓄電素子10間のそれぞれ(詳しくは、互いに隣接する蓄電素子10と第一隣接部材20との間のそれぞれ)に形成されているが、この構成に限定されない。例えば、蓄電装置1において、緩衝空間25Aは無くてもよい。尚、蓄電装置1における補強部材311とY軸方向に重なる位置では、Z軸方向に並ぶ複数の流路23において流体の流路毎の流量に偏りが生じ易いので、少なくとも補強部材311とY軸方向に重なる位置において緩衝空間25Aが設けられることが好ましい。
蓄電素子10の温度調整用の流体を流通させる流路23、29を形成するための第一及び第二隣接部材20、26の具体的な構成は限定されない。上記実施形態の第一及び第二隣接部材20、26では、板状の第一本体21又は第二本体27に、Y軸方向に延び且つZ軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の凸部22、28を設けることで、隣接する蓄電素子10との間に流路23、29を形成しているが、例えば、図14に示すように、第一及び第二隣接部材20、26においてY軸方向に貫通する穴200を設け、この穴を流路23、29としてもよい。また、第一又は第二隣接部材20、26は、図15に示すようなX−Z面(X軸方向とZ軸方向とを含む面)方向の断面形状を矩形波形にすることで、隣接する蓄電素子10との間に流路23、29を形成してもよい。
上記実施形態の蓄電装置1では、凸部22、28の長さ寸法を調整することによって緩衝空間25A、25Bを形成しているが、例えば、図16に示すように、第一又は第二隣接部材20、26(第一又は第二本体21、27)のY軸方向の端部を切り欠くことによって緩衝空間25A、25Bを形成してもよい。
上記実施形態の蓄電装置1では、対向部材31が梁部材310と補強部材311とを有し、これら梁部材310と補強部材311が一体であるが、この構成に限定されない。対向部材31は、例えば図17に示すように、一対の梁部材310と、一対の梁部材310の端部同士を連結する一対の連結部材312と、少なくとも一つの補強部材311と、を有してもよい。この場合、一対の梁部材310と、一対の連結部材312と、少なくとも一つの補強部材311と、が一体でもよい。また、一対の梁部材310と一対の連結部材312とが一体で、且つ、少なくとも一つの補強部材311が一対の梁部材310及び一対の連結部材312と別体であってもよい。
また、上記実施形態の蓄電装置1では、複数の補強部材311のそれぞれが、Z軸方向に間隔をあけて配置される一対の梁部材310同士を接続しているが、この構成に限定されない。少なくとも一つの補強部材311が、梁部材310と、終端部材30(又は連結部材312がある場合には連結部材312)とを接続してもよい。
上記実施形態の蓄電装置1では、終端部材30の外面(仮想面8に対して垂直方向に広がる面)300に対して内面(蓄電素子10に沿って広がる面)301が傾斜しているが、この構成に限定されない。終端部材30の外面300と内面301とのそれぞれが、蓄電素子10に沿って広がる面(仮想面8に対して傾斜した面)であってもよい。
上記実施形態の蓄電装置1におけるX軸方向の外面(上記実施形態では、終端部材30の外面300)は、X軸方向と直交する面方向に広がっているが、この構成に限定されない。蓄電装置1におけるX軸方向の外面は、仮想面8に対して傾斜する蓄電素子10(詳しくは、長壁部125)に沿って広がっていてもよい。
また、上記実施形態の第一又は第二隣接部材20、26では、複数の凸部22、28のそれぞれの端部が山形に並ぶように、各凸部22、28の長さ寸法を調整することで緩衝空間25A、25Bを形成しているが、この構成に限定されない。前記端部が円弧状等の他の形状に並んでもよい。即ち、緩衝空間25A、25Bは、Y軸方向の一方側(蓄電素子10の温度調整用の流体が供給される側)が開放され、且つY軸方向の他方側に、Z軸方向に並ぶ複数の流路のそれぞれが連通していれば、具体的な形状は限定されない。
上記実施形態の蓄電素子10のケース12は、直方体形状であるが、この構成に限定されない。例えば図18に示すように、Z軸方向から見た短壁部126が外側に円弧状に膨出する、即ち、Z軸方向から見たケース12の輪郭がレーストラック形状であってもよい。このように、蓄電素子10のケース12は、Y軸方向への投影形状(投影)が長方形状となる形状であればよい。
また、上記実施形態においては、蓄電素子が充放電可能な非水電解質二次電池(例えばリチウムイオン二次電池)として用いられる場合について説明したが、蓄電素子の種類や大きさ(容量)は任意である。また、上記実施形態において、蓄電素子の一例として、リチウムイオン二次電池について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、種々の二次電池、その他、一次電池や、電気二重層キャパシタ等のキャパシタの蓄電素子にも適用可能である。
Claims (9)
- 第一方向への投影が長方形状となるケースを有する少なくとも一つの蓄電素子と、
前記少なくとも一つの蓄電素子を保持する保持部材と、を備え、
前記長方形状の隣り合う短辺と長辺とによって構成される角部の頂点が第一方向を含む仮想面上に配置されると共に、第一方向への前記蓄電素子の投影の前記仮想面からの高さ寸法が前記短辺を前記仮想面と一致させたときの該蓄電素子の該仮想面からの高さ寸法より小さくなる角度まで前記頂点を支点にして前記長方形状の投影を前記仮想面に対して傾けた状態の前記少なくとも一つの蓄電素子を、前記保持部材は保持している、蓄電装置。 - 前記ケースは、前記長辺を構成する一対の平行な第一の外壁面と、前記短辺を構成する一対の平行な第二の外壁面と、前記第一の外壁面及び前記第二の外壁面を挟んで対向する一対の第三の外壁面と、を有し、
前記保持部材は、前記蓄電素子を複数保持し、
前記複数の蓄電素子は、前記第一の外壁面同士を対向させ且つそれぞれの前記頂点を前記仮想面上に位置させた状態で、第一の方向と直交し且つ前記仮想面に含まれる第二の方向に並ぶ、請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記保持部材は、第二方向において前記複数の蓄電素子を両側から挟み込む一対の終端部材と、第一方向において前記複数の蓄電素子と対向する一対の対向部材と、を有し、
前記一対の対向部材のそれぞれは、前記複数の蓄電素子のそれぞれの前記ケースにおける第一方向及び第二方向と直交する第三方向の端部に沿って第二方向に延び、且つ第三方向に間隔をあけて配置される一対の梁部材と、前記第一の外壁面と直交する方向に延びると共に、前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続する少なくとも一つの補強部材と、を有する、請求項2に記載の蓄電装置。 - 前記補強部材は、各蓄電素子の前記一対の第一の外壁面のそれぞれが離れる方向に膨らむのを抑えるように前記梁部材同士又は前記梁部材と前記終端部材とを接続する、請求項3に記載の蓄電装置。
- 複数の蓄電素子同士を導通させるバスバと、
前記バスバと前記蓄電素子との間を絶縁する絶縁部材と、を備え、
前記複数の蓄電素子のそれぞれは、前記バスバが接続される外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有し、
前記バスバは、少なくとも隣り合う蓄電素子の対応する外部端子同士を接続すると共に、第二方向における前記対応する外部端子間に位置する前記ケースの一部に沿って延びる部位を有し、
前記絶縁部材は、少なくとも前記バスバと前記ケースの一部との間に配置される、請求項2〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。 - 第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置される少なくとも一つの隣接部材を備え、
前記少なくとも一つの隣接部材は、隣接する前記蓄電素子との間に、流体が流通可能な流路であって第一方向に延び且つ第一方向及び第二方向と直交する第三方向に並ぶ複数の流路を形成し、
第一方向における前記複数の流路と前記補強部材との間に、前記補強部材側が開放され、且つ前記複数の流路のそれぞれと連通する緩衝空間が形成される、請求項2〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。 - 第二方向に隣り合う前記蓄電素子の間に配置され且つ絶縁性を有する複数の隣接部材を備え、
前記複数の隣接部材のそれぞれは、前記仮想面に沿って互いに接続される、請求項2〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。 - 前記複数の蓄電素子のそれぞれは、外部端子を、前記一対の第二の外壁面のうちの一方の第二の外壁面に有すると共に、巻回されている電極を有する電極体を前記ケース内に有し、
各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の第一の外壁面のそれぞれに沿って延びる一対の平坦部と、前記一対の平坦部における前記一方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該一方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第一湾曲部と、を有し、
前記第一湾曲部と前記平坦部との第一の境界は、該第一湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する第一の蓄電素子の当該第一の境界と対向する第一の外壁面に対し、当該第一の外壁面と隣り合う第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。 - 前記各電極体は、前記第一の方向から見て、前記一対の平坦部における他方の第二の外壁面側の端部同士を接続し且つ該他方の第二の外壁面に向けて膨出するように湾曲する第二湾曲部を有し、
前記第二湾曲部と前記平坦部との第二の境界は、該第二湾曲部及び該平坦部を含む電極体を有する前記第一の蓄電素子の前記第二の境界と対向する第一の外壁面に対し、前記第二の蓄電素子からの押圧力が加わる範囲の内側に位置する、請求項8に記載の蓄電素子。
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