KR20150034618A - 축전 장치 - Google Patents

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쥰 마치다
스나오 데라구치
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가부시키가이샤 지에스 유아사
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Abstract

축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 축전 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 축전 장치는, 축전 소자와, 상기 축전 소자에 인접하는 엔드 홀더와, 상기 축전 소자 및 상기 엔드 홀더를 끼워 넣는 프레임과, 상기 엔드 홀더와 상기 프레임 사이에 배치되는 시일 부재를 구비한다.

Description

축전 장치{ELECTRIC STORAGE APPARATUS}
본 발명은 축전 소자를 구비하는 축전 장치에 관한 것이다.
[관련 출원의 상호 참조]
본원은, 일본 특허 출원 제2013-199874호의 우선권을 주장하고, 이 출원이 인용에 의해 편입된다.
종래부터, 각종 기기의 전원으로서, 축전 장치가 제공되고 있다. 축전 장치는, 축전 소자와, 상기 축전 소자에 인접하는 엔드 홀더와, 상기 축전 소자 및 상기 엔드 홀더를 끼워 넣는 프레임을 구비하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
축전 소자는, 충방전에 따라 발열한다. 축전 소자는, 과도하게 발열하면 성능이 저하되는 등의 문제가 발생한다. 그로 인해, 일반적으로, 축전 장치는, 내부에 냉각용 유체(이하, 냉각 유체라 함)가 흐르도록 구성되어 있다. 이러한 종류의 축전 장치에서는, 축전 소자가 냉각 유체에 노출되기 때문에, 축전 소자가 과도하게 발열하는 것을 억제할 수 있는 것으로 되어 있다.
그러나, 이러한 종류의 축전 장치는, 구조 상, 축전 소자를 충분히 냉각할 수 없는 부위가 있다. 예를 들어, 엔드 홀더와 프레임이 별체의 부재인 축전 장치에서는, 엔드 홀더와 프레임 사이에 간극이 발생하고 있다.
그로 인해, 냉각 유체가 엔드 홀더보다도 프레임측으로 흐르면, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체의 양이 적어진다. 따라서, 상술한 축전 장치는, 냉각 유체의 흐름에 따라서 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 결과, 축전 소자의 성능이 저하되는 등의 우려가 있다.
일본 특허 공개 제2012-123905호 공보
본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 축전 장치를 제공한다.
본원 발명의 몇가지 특징에 관한 기본적 이해를 도모하기 위해서, 본 발명의 간단한 개요를 이하에 기재한다. 이 개요는 본 발명의 외연에 관한 개략을 나타내는 것이 아니다. 이것은, 본 발명의 주요 또는 중요 요소를 특정하는 것 또는 발명의 범위를 한정하는 것을 의도하는 것이 아니다. 그 목적은, 발명의 몇가지의 기본 개념을, 다음으로 계속되는 보다 상세한 설명의 서두로서, 간소화한 형태로 제시할 뿐이다.
본 발명의 축전 장치는,
축전 소자와,
상기 축전 소자에 인접하는 엔드 홀더와,
축전 소자 및 엔드 홀더를 끼워 넣는 프레임과,
엔드 홀더와 프레임 사이에 배치되는 시일 부재를 구비한다.
본 발명의 전술한 특징, 또한 그 외의 특징은, 이하와 같이, 본 발명에 대해서 도해된 실시 형태에 대한 설명 및 도면에 의해 명확해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전지 모듈의 전체 사시도를 나타낸다.
도 2는 이 실시 형태에 따른 전지 모듈의 분해 사시도이며, 엔드 홀더, 프레임부, 개재 설치 부재를 분해한 사시도를 나타낸다.
도 3은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈의 엔드 홀더의 정면측 사시도를 나타낸다.
도 4는 이 실시 형태에 따른 전지 모듈의 엔드 홀더의 배면측 사시도를 나타낸다.
도 5는 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 인슐레이터의 측면도를 나타낸다.
도 6은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 인슐레이터의 사시도이며, 제1 리브부의 한쪽 만곡부 근방 영역의 사시도를 나타낸다.
도 7은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 인슐레이터의 사시도이며, 제1 리브부의 다른 쪽 만곡부 근방 영역의 사시도를 나타낸다.
도 8은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 인슐레이터의 사시도이며, 제2 리브부의 한쪽 만곡부 근방 영역의 사시도를 나타낸다.
도 9는 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 인슐레이터의 사시도이며, 제2 리브부의 다른 쪽 만곡부 근방 영역의 사시도를 나타낸다.
도 10은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈의 단면도이며, 도 5의 A-A선에 있어서의 단면도를 도시한다.
도 11은 이 실시 형태에 따른 전지 모듈에 있어서의 냉각 유체의 흐름의 설명도이다.
도 12는 이 실시 형태에 따른 전지 모듈의 단면도이며, 시일 부재가 냉각 유체의 흐름을 차단하고 있는 상태의 단면도이다.
본 실시 형태에 따른 축전 장치는,
축전 소자와,
상기 축전 소자에 인접하는 엔드 홀더와,
축전 소자 및 엔드 홀더를 끼워 넣는 프레임과,
엔드 홀더와 프레임 사이에 배치되는 시일 부재를 구비한다.
상기 구성의 축전 장치에 의하면, 엔드 홀더가 축전 소자에 인접하고, 또한 엔드 홀더와 프레임 사이에는 시일 부재가 배치된다. 그로 인해, 축전 소자를 냉각하기 위한 유체(이하, 냉각 유체라 함)가 엔드 홀더보다도 프레임측으로 흘러가려고 하면, 시일 부재가 그 냉각 유체의 흐름을 차단한다.
이와 같이, 축전 장치는, 냉각 유체가 엔드 홀더보다도 프레임측으로 흐르는 것을 억제함으로써, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 엔드 홀더는, 상기 축전 소자에 인접하는 홀더 본체부를 갖고,
상기 홀더 본체부는, 상기 축전 소자와 대향하는 면에 유로 형성부가 형성되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 엔드 홀더의 유로 형성부에 냉각 유체를 흘림으로써, 엔드 홀더에 인접하는 축전 소자를 보다 효율적으로 냉각할 수 있다.
상기 프레임은, 상기 엔드 홀더와 대향하는 엔드 플레이트를 갖고,
상기 시일 부재는, 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트가 배열되는 제1 방향에 있어서 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트 사이에 배치되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 냉각 유체가 엔드 홀더와 엔드 플레이트 사이로 흘러가는 것을 억제할 수 있어, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한 쌍의 상기 엔드 홀더를 구비하고,
상기 프레임은, 한 쌍의 상기 엔드 플레이트를 갖고,
상기 한 쌍의 엔드 플레이트는, 상기 제1 방향에서 상기 축전 소자 및 상기 엔드 홀더를 끼워 넣도록 배치되고,
상기 각 엔드 홀더는,
상기 축전 소자와 상기 각 엔드 플레이트 사이 각각에 배치되고,
상기 시일 부재는, 상기 제1 방향에 있어서 각 엔드 플레이트와 그 엔드 플레이트에 대향하는 엔드 홀더 사이에 배치되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 한 쌍의 엔드 플레이트 각각과, 그 각 엔드 플레이트에 대향하는 엔드 홀더 사이로 냉각 기체가 흐르는 것을 억제할 수 있어, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 프레임은, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트를 연결하는 프레임부이며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에서 상기 축전 소자와 배열되는 프레임부를 더 갖고,
상기 프레임부는,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각의 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 연장되는 연결부를 갖고,
상기 연결부는, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 홀더의 단부와 대향함과 함께, 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트의 경계를 덮도록 해도 된다.
이와 같이 해도, 한 쌍의 엔드 플레이트 각각과, 그 각 엔드 플레이트와 인접하는 엔드 홀더 사이로 냉각 기체가 흐르는 것을 억제할 수 있어, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 시일 부재는, 상기 연결부와 상기 엔드 홀더 사이에 배치되고, 상기 제3 방향을 따라 연장되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 냉각 유체가 연결부와 엔드 홀더 사이로 흘러가는 것을 억제할 수 있어, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 시일 부재는, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 홀더의 단부와, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 플레이트의 단부 사이에 배치되고,
상기 시일 부재는, 상기 제1 및 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 연장되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 엔드 홀더와 엔드 플레이트에 대한 시일 부재의 접촉 면적이 커진다. 그로 인해, 상기 구성의 축전 장치는, 냉각 기체가 엔드 홀더와 엔드 플레이트 사이로 흘러가는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있어, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
상기 축전 소자와 상기 프레임 사이에 배치되는 개재 설치 부재(intervening member)이며, 절연성을 갖는 개재 설치 부재를 더 구비하고,
상기 시일 부재는, 상기 개재 설치 부재에 일체적으로 형성되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 축전 소자를 프레임에 대하여 절연하기 위한 개재 설치 부재를 이용하여, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
시일 부재는, 절연성을 갖도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 시일 부재에 의해, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제하면서, 축전 소자를 프레임에 대하여 절연할 수도 있다.
시일 부재는,
엔드 홀더와 프레임 사이에 배치되는 본체부와,
상기 본체부로부터 돌출되도록 형성되는 리브부를 구비하고,
상기 리브부는,
본체부의 엔드 홀더측 및 본체부의 프레임측 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 축전 장치는, 본체부의 엔드 홀더측에 형성되는 리브부에 의해, 시일 부재(본체부)와 엔드 홀더 사이의 간극을 흘러가려고 하는 냉각 유체의 흐름을 차단할 수 있다. 또한, 축전 장치는, 본체부의 프레임측에 형성되는 리브부에 의해, 시일 부재(본체부)와 프레임 사이의 간극을 흘러가려고 하는 냉각 유체의 흐름을 차단할 수 있다. 따라서, 축전 장치는, 축전 소자에 접촉하는 냉각 유체가 감소하는 것을 억제함으로써, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
리브부는, 가요성을 갖도록 해도 된다.
이와 같이 하면, 리브부와 엔드 홀더를 보다 확실하게 밀접시킬 수 있다. 또한, 리브부와 프레임을 보다 확실하게 밀접시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 축전 장치에 의하면, 축전 소자의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 축전 장치인 전지 모듈에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전지 모듈은, 축전 소자(1)와(도 1 참조), 상기 축전 소자(1)에 인접하는 엔드 홀더(2)와, 축전 소자(1) 및 엔드 홀더(2)를 끼워 넣는 프레임(3)과, 엔드 홀더(2)와 프레임(3) 사이에 배치되는 시일 부재(40)(도 2 참조)를 구비하고 있다.
전지 모듈은, 축전 소자(1)와 프레임(3) 사이에 배치되는 개재 설치 부재(본 실시 형태에서는, 인슐레이터라 함)(4)이며, 절연성을 갖는 인슐레이터(4)를 구비하고 있다. 시일 부재(40)는 인슐레이터(4)의 일부가 되도록 구성되어 있다. 전지 모듈은, 제1 방향에서 정렬하는 복수의 축전 소자(1)를 구비하고 있다. 전지 모듈은, 인접하는 축전 소자(1) 사이에 배치되는 복수의 스페이서 S(도 1 참조)를 구비하고 있다.
복수의 축전 소자(1) 각각은, 모두 동일한 형상 및 동일한 구조를 갖는다. 이하의 설명에서는, 하나의 축전 소자(1)에 대해서 설명한다.
축전 소자(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 전극체를 수용하는 케이스(10)와, 그 케이스(10)의 외면에 배치되는 외부 가스킷이며, 수지 등의 절연 재료로 형성되어 있는 외부 가스킷과, 그 외부 가스킷을 관통하는 외부 단자(11)를 구비하고 있다. 축전 소자(1)는 한 쌍의 외부 가스킷과, 한 쌍의 외부 단자(11)를 구비하고 있다.
케이스(10)는 개구부를 갖는 케이스 본체(100)와, 그 케이스 본체(100)의 개구부를 막는 덮개판(101)을 갖는다. 케이스 본체(100)는 복수의 축전 소자(1)가 정렬하는 방향(이하, 제1 방향이라 함)의 치수가, 그 제1 방향과 직교하는 방향(이하, 제2 방향이라 함)의 치수보다도 작은 바닥이 있는 각통 형상으로 형성된다. 덮개판(101)은 상기 케이스 본체(100)의 개구부에 대응한 직사각 형상으로 형성된다.
한쪽 외부 가스킷은, 덮개판(101)의 길이 방향에 있어서의 한쪽측에 배치되어 있다. 다른 쪽 외부 가스킷은, 덮개판(101)의 길이 방향에 있어서의 다른 쪽측에 배치되어 있다.
엔드 홀더(2)는 제1 방향(복수의 축전 소자(1)가 정렬하는 방향)에 있어서의 복수의 축전 소자(1)의 한쪽 단부와 다른 쪽 단부에 배치되어 있다. 즉, 축전 장치는, 한 쌍의 엔드 홀더(2)를 구비하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 제1 방향에 있어서의 복수의 축전 소자(1)의 한쪽 단부에 배치되어 있는 엔드 홀더(2)에는, 「2A」를 붙이고, 제1 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 다른 쪽 단부에 배치되어 있는 엔드 홀더(2)에는, 「2B」를 붙이는 경우가 있다(도 2 참조).
한쪽 엔드 홀더(2A)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 방향에서 축전 소자(1)에 인접하는 홀더 본체부(20)와, 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 있어서 상기 홀더 본체부(20)의 양측에 형성되는 측단부(21)를 갖는다. 측단부(21)에는, 시일 부재(40)(인슐레이터(4))가 밀접한다.
홀더 본체부(20)는 제1 방향에 있어서의 한쪽 면 위에 형성되는 파티션(200)(도 3 참조)과 제1 방향에 있어서의 다른 쪽 면 위에(축전 소자(1)와 대향하는 측의 면 위에) 형성되는 유로 형성부(201)(도 4 참조)를 갖는다.
파티션(200)은 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 방향에서 간격을 두고 한 쌍 형성되어 있다. 파티션(200)은 홀더 본체부(20)와 측단부(21)를 구획하는 벽이다.
유로 형성부(201)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 방향으로 연장된다. 유로 형성부(201)는 제1 방향 및 제2 방향 각각에 직교하는 방향(도 4에 있어서의 상하 방향이며, 이하, 제3 방향이라 함)에서 간격을 두고 배열되도록 복수 형성되어 있다. 즉, 홀더 본체부(20)는 복수의 유로 형성부(201)를 갖는다. 축전 장치에서는, 홀더 본체부(20)에 있어서의 유로 형성부(201)와, 엔드 홀더(2A)에 인접하는 축전 소자(1) 사이에, 공간이 형성된다.
도 3으로 되돌아가서, 측단부(21)는 제2 방향에 있어서의 홀더 본체부(20)의 한쪽측과, 제2 방향에 있어서의 홀더 본체부(20)의 다른 쪽측에 형성되어 있다. 즉, 엔드 홀더(2)는 한 쌍의 측단부(21)를 갖는다.
한쪽 측단부(21)는 제3 방향으로 연장되는(홀더 본체부(20)와 평행하게 연장되는) 제1 접촉부(first abutting portion)(210)와, 그 제1 접촉부(210)의 양단부로부터 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 접촉부(second abutting portion)(211)를 갖는다.
제1 접촉부(210)는 제1 방향에서 프레임(3)(후술하는 엔드 플레이트(30))과 대향하는 제1 접촉면(210a)을 갖는다. 한쪽 제2 접촉부(211)는 제3 방향에서 프레임(3)(후술하는 제1 가장자리부(310))과 대향하는 제2 접촉면(211a)을 갖는다. 다른 쪽 제2 접촉부(212)는 제3 방향에서 프레임(3)(후술하는 제2 가장자리부(311))과 대향하는 제2 접촉면(212a)을 갖는다.
다른 쪽 측단부(21)는 제3 방향으로 연장되는(홀더 본체부(20)와 평행하게 연장되는) 제1 접촉부(210)와, 그 제1 접촉부(210)의 양단부로부터 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 접촉부(211)를 갖는다.
제1 접촉부(210)는 제1 방향에서 프레임(3)(후술하는 엔드 플레이트(30))과 대향하는 제1 접촉면(210a)을 갖는다. 한쪽 제2 접촉부(211)는 제3 방향에서 프레임(3)(후술하는 제1 가장자리부(310))과 대향하는 제2 접촉면(211a)을 갖는다. 다른 쪽 제2 접촉부(212)는 제3 방향에서 프레임(3)(후술하는 제2 가장자리부(311))과 대향하는 제2 접촉면(212a)을 갖는다(도 4 참조).
다른 쪽 엔드 홀더(2B)는, 한쪽 엔드 홀더(2A)와 마찬가지 구성이다. 한 쌍의 엔드 홀더(2A, 2B)는, 서로 유로 형성부(201)를 서로 향하도록 해서 배치되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 프레임(3)은 엔드 홀더(2;2A, 2B)에 대향(인접)하는 엔드 플레이트(30)를 갖는다. 즉, 프레임(3)은 한 쌍의 엔드 플레이트(30)를 갖고, 한쪽 엔드 플레이트(30)는 한쪽 엔드 홀더(2A)에 인접하고, 다른 쪽 엔드 플레이트(30)는 다른 쪽 엔드 홀더(2B)와 인접한다(또한, 도 1에서는, 한쪽 엔드 플레이트(30)만 도시되어 있다).
도 1에 있어서, 도시하지 않았지만, 엔드 플레이트(30)는 제1 방향에 있어서의 한쪽측에, 제3 방향에서 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 나사 구멍을 갖는다. 또한, 엔드 플레이트(30)는 제1 방향에 있어서의 다른 쪽측에, 제3 방향에서 간격을 두고 형성되는 한 쌍의 나사 구멍을 갖는다.
도 1에 도시하는 한 쌍의 엔드 플레이트(30)는 도 2에 도시하는 프레임부(31)에 의해 연결하도록 되어 있다. 프레임부(31)는 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 양측에 배치되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 프레임부(31)는 제1 방향으로 연장되고, 축전 소자(1)의 덮개판(101)측에 배치되는 제1 가장자리부(310)와, 제1 방향으로 연장되고, 축전 소자(1)의 저면측(덮개판(101)측의 반대측)에 배치되는 제2 가장자리부(311)를 갖는다. 각 프레임부(31)는 제1 가장자리부(310)와 제2 가장자리부(311)에 걸쳐서 형성되는 제3 가장자리부(312)(연결부(314))를 갖는다. 또한, 각 프레임부(31)는 제1 방향에 있어서, 엔드 플레이트(30)의 외측에 배치되는 고정부(313)를 갖는다. 연결부(314)는 엔드 홀더(2)의 단부를 따라 제3 방향으로 연장된다.
제1 가장자리부(310)는 제1 방향에서 길이를 이룬다. 제1 가장자리부(310)는 자신의 길이 방향을 따라 굴곡되어 있다. 그로 인해, 제1 가장자리부(310)에서는, 굴곡되어 있는 부분을 경계로 하는 한쪽측이 축전 소자(1)의 덮개판(101)에 배치되고, 굴곡되어 있는 부분을 경계로 하는 다른 쪽측이 축전 소자(1)의 측면에 배치되어 있다.
제2 가장자리부(311)는 제1 방향에서 길이를 이룬다. 제2 가장자리부(311)는 자신의 길이 방향을 따라 굴곡되어 있다. 그로 인해, 제2 가장자리부(311)에서는, 굴곡되어 있는 부분을 경계로 하는 한쪽측이 축전 소자(1)의 저면에 배치되고, 굴곡되어 있는 부분을 경계로 하는 다른 쪽측이 축전 소자(1)의 측면에 배치되어 있다.
제3 가장자리부(312)는 제1 가장자리부(310)의 길이 방향에 있어서의 한쪽(제2 가장자리부(311)의 길이 방향에 있어서의 한쪽)과, 제1 가장자리부(310)의 길이 방향에 있어서의 다른 쪽(제2 가장자리부(311)의 길이 방향에 있어서의 다른 쪽)에 형성되어 있다. 즉, 프레임부(31)는 한 쌍의 제3 가장자리부(312)를 갖는다.
고정부(313)는 제1 가장자리부(310)의 길이 방향에 있어서의 양단부에 형성되어 있다. 고정부(313)는 제2 가장자리부(311)의 길이 방향에 있어서의 양단부에도 형성되어 있다.
각 고정부(313)는 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 축전 장치에서는, 각 고정부(313)의 관통 구멍에 삽입 관통시킨 볼트를 엔드 플레이트(30)에 나사 결합하면, 그 볼트 B의 선단부가 엔드 홀더(2)를 가압한다. 이에 의해, 축전 장치는, 고정부(313)의 관통 구멍에 삽입 관통시킨 볼트로 복수의 축전 소자(1) 각각에 압축력을 작용시킬 수 있다.
연결부(314)는 엔드 홀더(2)와 엔드 플레이트(30)의 경계를 덮는다. 연결부(314)의 일부는, 엔드 플레이트(30)의 외측으로부터 엔드 홀더(2)를 향해서 연장되도록 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 프레임부(31)의 제3 가장자리부(312) 각각이 연결부(314)로 되도록 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 한쪽 프레임부(31)는 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 한쪽측에 배치되고, 다른 쪽 프레임부(31)는 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 다른 쪽측에 배치되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 한쪽 프레임부(31)에는, 「31A」를 붙이고, 다른 쪽 프레임부(31)에는, 「31B」를 붙이는 경우가 있다(도 2 참조).
인슐레이터(4)는 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 양측에 배치되어 있다. 즉, 축전 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 인슐레이터(4)를 갖는다.
각 인슐레이터(4)는 시일 부재(40)와, 프레임(3)의 프레임부(31;31A, 31B)에 외부 끼움시키는 외부 끼움부(41)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 시일 부재(40)가 인슐레이터(4)의 일부가 되도록 구성되어 있다(시일 부재(40)와 외부 끼움부(41)가 일체적으로 형성되어 있다). 시일 부재(40) 및 외부 끼움부(41)는 절연성을 갖는다.
도 5, 도 10에 도시한 바와 같이, 시일 부재(40)는 엔드 홀더(2)와 프레임(3)의 프레임부(31;31A, 31B) 사이에 배치되는 본체부(400)와, 그 본체부(400)에 형성되는 리브부(401)를 구비하고 있다.
본체부(400)는 제3 방향에서 길이를 이루도록 형성되어 있다. 그리고, 리브부(401)는 본체부(400)로부터 돌출되도록 형성되어 있고, 본체부(400)의 엔드 홀더(2)측 및 본체부(400)의 프레임부(31)측 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되어 있다.
본 실시 형태에 따른 시일 부재(40)에서는, 본체부(400)의 엔드 홀더(2)측과, 본체부(400)의 프레임부(31)측 각각에 리브부(401)가 형성되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 본체부(400)의 프레임부(31)측에 형성되어 있는 리브부(401)를 제1 리브부(401a)라 하고, 본체부(400)의 엔드 홀더(2)측에 형성되어 있는 리브부(401)를 제2 리브부(401b)라 한다.
제1 리브부(401a)는 가요성을 갖는다. 도 6, 도 7, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 리브부(401a)는 제3 방향에서 길이를 이루는 직선부(401aa)를 갖는다. 또한, 제1 리브부(401a)는 직선부(401aa)의 길이 방향의 양단부로부터 제1 방향을 향해서 만곡하면서 연장되는 한 쌍의 만곡부(401ab)를 갖는다. 또한, 도 10은 상술한 바와 같이, 도 5의 A-A선에 있어서의 단면도이다. 즉, 도 10은 인슐레이터(4)를 제1 방향을 따라 절단한 경우의 절단면을 상방에서 본 도면이다.
직선부(401aa)는, 길이 방향과 직교하는 방향에 있어서의 단면 형상이 S자 형상으로 되도록 형성되어 있다(도 10 참조). 보다 구체적으로 설명한다. 직선부(401aa)는, 본체부(400)측 기단과, 그 기단의 반대측 선단을 갖는다. 그리고, 직선부(401aa)는, 기단측보다도, 선단측이 프레임부(31)측에 위치하도록 형성되어 있다. 그로 인해, 제1 리브부(401a)는 선단측이 프레임(3)(프레임부(31)의 연결부(314))에 가압되어 있다.
각 만곡부(401ab)는, 자신이 연장되는 방향과 직교하는 방향에 있어서의 단면 형상이 S자 형상으로 되도록 형성되어 있다. 각 만곡부(401ab)는, 본체부(400)측 기단과, 그 기단의 반대측 선단을 갖는다. 그리고, 각 만곡부(401ab)는, 기단측보다도, 선단측이 프레임부(31)측에 위치하도록 형성되어 있다. 그로 인해, 제1 리브부(401a)는 선단측이 프레임(3)(프레임부(31)의 연결부(314))에 가압되어 있다.
제2 리브부(401b)는, 가요성을 갖는다. 도 8, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 리브부(401b)는 제3 방향에서 길이를 이루는 직선부(401ba)를 갖는다. 또한, 제2 리브부(401b)는 직선부(401ba)의 길이 방향의 양단부로부터 제1 방향을 향해서 만곡하면서 연장되는 한 쌍의 만곡부(401bb)를 갖는다.
직선부(401ba)는, 본체부(400)측 기단과, 그 기단의 반대측 선단을 갖는다. 그리고, 직선부(401ba)는 기단측보다도, 선단측이 엔드 홀더(2)측에 위치하도록 형성되어 있다(선단이 본체부(400)로부터 이격되도록 형성되어 있다). 그로 인해, 제2 리브부(401b)는 선단측이 엔드 홀더(2)(측단부(21)에 있어서의 제1 접촉부(210)의 제1 접촉면(210a))에 가압되어 있다(도 10 참조).
각 만곡부(401bb)는, 본체부(400)측 기단과, 그 기단의 반대측 선단을 갖는다. 그리고, 각 만곡부(401bb)는, 기단측보다도, 선단측이 엔드 홀더(2)측에 위치하도록 형성되어 있다(선단이 본체부(400)로부터 이격되도록 형성되어 있다). 그로 인해, 한쪽 제2 리브부(401b)의 만곡부(401bb)는, 선단측이 엔드 홀더(2)(측단부(21)에 있어서의 한쪽 제2 접촉부(211)의 제2 접촉면(211a))에 가압되어 있다. 그리고, 다른 쪽 제2 리브부(401b)의 만곡부(401bb)는, 선단측이 엔드 홀더(2)(측단부(21)에 있어서의 다른 쪽 제2 접촉부(212)의 제2 접촉면(212a))에 가압되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 외부 끼움부(41)는 제1 가장자리부(310)에 외부 끼움시키는 제1 외부 끼움부(410)와, 제2 가장자리부(311)에 외부 끼움시키는 제2 외부 끼움부(411)를 갖는다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 전지 모듈에서는, 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 양측 각각에 한 쌍의 인슐레이터(4)가 배치되어 있다. 즉, 한쪽 인슐레이터(4)는 제2 방향에 있어서의 축전 소자(1)의 한쪽측에 배치되어 있다. 그로 인해, 한쪽 인슐레이터(4)의 시일 부재(40)는 엔드 홀더(2;2A, 2B)와 프레임(3)의 한쪽 프레임부(31A) 사이에 배치되고, 한쪽 인슐레이터(4)의 외부 끼움부(41)는 프레임(3)의 한쪽 프레임부(31A)에 외부 끼움되어 있다.
그리고, 다른 쪽 인슐레이터(4)의 시일 부재(40)는 엔드 홀더(2;2A, 2B)와 프레임(3)의 다른 쪽 프레임부(31B) 사이에 배치되고, 다른 쪽 인슐레이터(4)의 외부 끼움부(41)는 프레임(3)의 다른 쪽 프레임부(31B)에 외부 끼움되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 한쪽 인슐레이터(4)에는, 「4A」를 붙이고, 다른 쪽 인슐레이터(4)에는, 「4B」를 붙이는 경우가 있다.
복수의 스페이서 S 각각은, 측면에서 보면, 구형파 형상으로 되도록 형성되어 있다. 그로 인해, 축전 소자(1)와 스페이서 S 사이에는, 제2 방향을 따라 연장되는 공간이 형성되어 있다.
본 실시 형태에 따른 축전 장치는, 이상과 같다. 계속해서, 축전 장치에 있어서의 냉각 유체(축전 소자(1)를 냉각하기 위한 유체)의 흐름에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명을 행한다.
축전 장치 주위에 냉각 유체가 흐르면, 도 11에 도시한 바와 같이, 그 냉각 유체 C가 스페이서 S와 축전 소자(1) 사이, 및 축전 소자(1)와 엔드 홀더(2) 사이로 유입된다.
또한, 냉각 유체 C는 프레임부(31)와 엔드 홀더(2) 사이로도 유입되려고 하지만, 시일 부재(40)가 그 냉각 유체 C의 흐름을 차단한다. 보다 구체적으로 설명하면 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 리브부(401a)가 본체부(400)와 엔드 홀더(2) 사이를 흘러가려고 하는 냉각 유체 C의 흐름을 차단한다. 그리고, 제2 리브부(401b)가 본체부(400)와 프레임부(31) 사이를 흘러가려고 하는 냉각 유체 C의 흐름을 차단한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 전지 모듈에 의하면, 엔드 홀더(2)가 축전 소자(1)에 인접하고 또한 인슐레이터(4)가 엔드 홀더(2)와 프레임(3)의 프레임부(31) 사이(프레임(3)의 프레임부(31A)에 있어서의 연결부(314) 사이 및 프레임(3)의 프레임부(31B)에 있어서의 연결부(314) 사이)에 배치되는 시일 부재(40)를 갖기 때문에, 냉각 유체 C가 엔드 홀더(2)보다도 프레임(3)측(본 실시 형태에서는, 프레임(3)의 엔드 플레이트(30)측)으로 흘러가려고 하면, 시일 부재(40)가 그 냉각 유체 C의 흐름을 차단한다.
이에 의해, 전지 모듈은, 냉각 유체 C가 엔드 홀더(2)보다도 프레임(3)의 프레임부(31)측으로 흐르는 것을 억제함으로써, 축전 소자(1)에 접촉하는 냉각 유체 C가 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 축전 소자(1)의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 시일 부재(40)는 축전 소자(1)와 프레임(3)의 프레임부(31) 사이에 배치되는 인슐레이터(4)이며, 절연성을 갖는 인슐레이터(4)의 일부로 되도록 구성되어 있기 때문에, 인슐레이터(4)를 이용하여, 축전 소자(1)의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 시일 부재(40)가 본체부(400)의 엔드 홀더(2)측에 형성되는 제1 리브부(401a)와, 본체부(400)에 있어서의, 프레임(3)의 프레임부(31)측에 형성되는 제2 리브부(401b)를 갖기 때문에, 인슐레이터(4)와 엔드 홀더(2) 사이의 간극을 흘러가려고 하는 냉각 유체 C의 흐름을 제1 리브부(401a)에서 차단할 수 있어, 인슐레이터(4)와 프레임(3)의 프레임부(31) 사이의 간극을 흘러가려고 하는 냉각 유체 C 흐름을 제2 리브부(401b)에서 차단할 수 있다. 따라서, 보다 확실하게, 축전 소자(1)에 접촉하는 냉각 유체 C의 양이 감소하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 리브부(401)(제1 리브부(401a) 및 제2리브부(401b))는 가요성을 갖기 때문에, 제1 리브부(401a)와 엔드 홀더(2)를 보다 확실하게 밀접시킬 수 있고 또한 제2 리브부(401b)와 프레임(3)의 프레임부(31)(연결부(314))를 보다 확실하게 밀접시킬 수 있다.
또한, 엔드 홀더(2;2A, 2B)와 엔드 플레이트(30)의 경계를 연결부(314)로 덮고 또한 연결부(314)와 엔드 홀더(2) 사이에 시일 부재(40)를 배치하고 있기 때문에, 엔드 홀더(2)와 엔드 플레이트(30) 사이로 흘러가려고 하는 냉각 유체 C의 흐름을 시일 부재(40)에 의해 차단할 수 있다. 따라서, 냉각 유체 C가 엔드 홀더(2)보다도 프레임(3)의 엔드 플레이트(30)측으로 흐르는 것을 억제함으로써, 축전 소자(1)에 접촉하는 냉각 유체 C가 감소하는 것을 억제할 수 있어, 축전 소자(1)의 냉각 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 제2 리브부(401b)가 엔드 홀더(2)의 제1 접촉부(210)와 한 쌍의 제2 접촉부(211)에 걸쳐서 밀접해 있기 때문에, 보다 확실하게, 냉각 유체 C가 엔드 홀더(2)보다도 프레임(3)의 엔드 플레이트(30)측으로 흐르는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전지 모듈은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 하기하는 종류의 변경예에 따른 구성이나 방법 등을 임의로 선택하고, 상기한 실시 형태에 따른 구성이나 방법 등에 채용해도 되는 것은 물론이다.
상기 실시 형태에 있어서, 특별히 언급하지 않았지만, 축전 소자(1)는 외관 직육면체 형상의 각형 전지나, 외관 원기둥 형상의 원형 전지 등을 채용할 수 있다. 또한, 축전 소자(1)로서, 리튬 이온 전지나 니켈 수소 전지 등의 이차 전지, 일차 전지, 전기 이중층 캐패시터 등을 채용해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 제1 리브부(401a)는 단면 형상이 S자 형상이 되도록 형성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제1 리브부(401a)는 선단측이 프레임(3)에 가압되게 되어 있으면, 단면 형상이 S자 형상이 되어 있지 않아도 된다. 즉, 제1 리브부(401a)는 단면 형상이 제2 리브부(401b)와 같이, 직선 형상으로 되도록 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 제2 리브부(401b)는 단면 형상이 직선 형상으로 되도록 형성되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제2 리브부(401b)는, 엔드 홀더(2)에 가압되게 되어 있으면, 제1 리브부(401a)와 같이 단면 형상이 S자 형상으로 되도록 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 시일 부재(40)는 축전 소자(1)와 프레임(3)(프레임부(31)) 사이에 배치되는 인슐레이터(4)의 일부였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 시일 부재(40)는 인슐레이터(4)(제1 외부 끼움부(410) 및 제2 외부 끼움부(411))와는 별체로 구성되어 있어도 되고, 축전 소자(1)와 프레임(3)(프레임부(31)) 사이의 인슐레이터(4)(제1 외부 끼움부(410) 및 제2 외부 끼움부(411))를 구비하지 않은 축전 장치여도 된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 프레임부(31)는 제1 가장자리부(310)와 제2 가장자리부(311)에 걸쳐서 형성되는 제3 가장자리부(312)(연결부(314))를 가졌지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프레임부(31)는 제1 가장자리부(310)와 제2 가장자리부(311)가 연결되어 있지 않은 프레임부여도 된다. 보다 구체적으로 설명하면 프레임부(31)는 4개의 독립된 프레임부로 구성되는 축전 장치여도 된다(즉, 제1 가장자리부(310), 제2 가장자리부(311), 제3 가장자리부(312) 각각을 별체로 구성해도 된다).
또한, 상기 실시 형태에 있어서, 특별히 언급하지 않았지만, 외부 단자(11)는 외부 단자끼리를 전기적으로 접속하는 버스바를 나사 고정에 의해 접속하는 것이 아닌, 저항 용접이나, 초음파 용접에 의해, 버스바를 접속하는 것이어도 된다.
본 실시 형태의 축전 장치 및 축전 장치의 제조 방법은, 이상과 같지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 의도하는 범위 내에서 적절히 설계 변경되는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 작용 효과도, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기 설명이 아닌, 특허 청구 범위에 의해 나타난다. 또한, 본 발명의 범위에는, 특허 청구 범위와 균 등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (11)

  1. 축전 소자와,
    상기 축전 소자에 인접하는 엔드 홀더와,
    상기 축전 소자 및 상기 엔드 홀더를 끼워 넣는 프레임과,
    상기 엔드 홀더와 상기 프레임 사이에 배치되는 시일 부재를 구비하는
    축전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 홀더는, 상기 축전 소자에 인접하는 홀더 본체부를 갖고,
    상기 홀더 본체부는, 상기 축전 소자와 대향하는 면에 유로 형성부가 형성되는 축전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 엔드 홀더와 대향하는 엔드 플레이트를 갖고,
    상기 시일 부재는, 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트가 배열되는 제1 방향에서 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트 사이에 배치되는 축전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    한 쌍의 상기 엔드 홀더를 구비하고,
    상기 프레임은, 한 쌍의 상기 엔드 플레이트를 갖고,
    상기 한 쌍의 엔드 플레이트는, 상기 제1 방향에서 상기 축전 소자 및 상기 엔드 홀더를 끼워 넣도록 배치되고,
    상기 각 엔드 홀더는,
    상기 축전 소자와 상기 각 엔드 플레이트 사이 각각에 배치되고,
    상기 시일 부재는, 상기 제1 방향에 있어서 각 엔드 플레이트와 그 엔드 플레이트에 대향하는 엔드 홀더 사이에 배치되는 축전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트를 연결하는 프레임부이며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에서 상기 축전 소자와 배열되는 프레임부를 더 갖고,
    상기 프레임부는,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 각각의 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 연장되는 연결부를 갖고,
    상기 연결부는, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 홀더의 단부와 대향함과 함께, 상기 엔드 홀더와 상기 엔드 플레이트의 경계를 덮는 축전 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시일 부재는, 상기 연결부와 상기 엔드 홀더 사이에 배치되고, 상기 제3 방향을 따라 연장되는 축전 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 시일 부재는, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 홀더의 단부와, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 엔드 플레이트의 단부 사이에 배치되고,
    상기 시일 부재는, 상기 제1 및 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 연장되는 축전 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 축전 소자와 상기 프레임 사이에 배치되는 개재 설치 부재이며, 절연성을 갖는 개재 설치 부재를 더 구비하고,
    상기 시일 부재는, 상기 개재 설치 부재에 일체적으로 형성되는 축전 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시일 부재는, 절연성을 갖는 축전 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시일 부재는,
    상기 엔드 홀더와 상기 프레임 사이에 배치되는 본체부와,
    상기 본체부에 형성되는 리브부를 구비하고,
    상기 리브부는,
    상기 본체부로부터 돌출됨과 함께, 상기 본체부의 상기 엔드 홀더측 및 상기 본체부의 상기 프레임측 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되는 축전 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리브부는, 가요성을 갖는 축전 장치.
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