WO2011148641A1 - ショベル - Google Patents

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WO2011148641A1
WO2011148641A1 PCT/JP2011/002942 JP2011002942W WO2011148641A1 WO 2011148641 A1 WO2011148641 A1 WO 2011148641A1 JP 2011002942 W JP2011002942 W JP 2011002942W WO 2011148641 A1 WO2011148641 A1 WO 2011148641A1
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electrode
electrodes
power storage
storage cells
fixing member
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正典 湯村
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住友重機械工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an excavator using a power storage module for work machines in which a plurality of cells are stacked.
  • hybrid work machines that use storage cells such as rechargeable secondary batteries and electric double layer capacitors, such as hybrid excavators, is underway.
  • a power storage cell employed in a hybrid work machine a plate-shaped power storage cell in which a power storage element is wrapped with a film has been proposed.
  • a positive electrode and a negative electrode are derived from the outer periphery of the storage cell.
  • a power storage module is formed by stacking a plurality of power storage cells and connecting them in series.
  • the electrodes of the storage cells adjacent in the stacking direction are electrically connected by welding, caulking, or the like.
  • a power storage cell having a structure in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are laminated via a separator and sealed with a laminate film has been proposed.
  • the portion where the electrode is connected be separated from the other electrode and the conductive portion to some extent. In order to reduce the size of the power storage module, it is desired to reduce the space for connecting the electrodes.
  • the upper revolving structure of the excavator includes a revolving frame as a support structure and a cover that covers various components mounted on the revolving frame. Since work machines such as excavators are mainly operated outdoors, it is preferable to take water countermeasures for electrical components such as power storage modules. In order to take measures against water, the power storage module is preferably housed inside the cover. Since parts such as a hydraulic pump and a swing motor are accommodated inside the excavator cover, it cannot be said that there is sufficient space for accommodating new parts. In order to accommodate the power storage module inside the cover, it is desired to reduce the size of the power storage module.
  • the power storage module includes a plurality of power storage cells each having at least a pair of electrodes drawn from an edge of the plate-like portion,
  • the storage cells are stacked in the thickness direction of the plate-shaped portion, and are connected in series by bringing the electrodes of the storage cells adjacent in the stacking direction into contact with each other, At least some of the electrode pairs constituted by the pair of electrodes that are in contact with each other are bent in a direction in which the electrodes approach each other, and the outer surface of one electrode and the inner side of the other electrode
  • An excavator is provided having a bridge-type structure in contact with the surface.
  • the space occupied by the electrodes can be reduced by bending the electrodes so as to approach each other. This makes it possible to reduce the size of the power storage module.
  • FIG. 1A is a plan view of a power storage cell used in the power storage module according to Example 1
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 1B-1B in FIG. 1A
  • FIG. 1C is a partial cross-sectional view of the power storage element. is there.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the power storage module according to the first embodiment.
  • 3A and 3B are schematic cross-sectional views of a power storage module according to Example 2 and its modification, respectively.
  • 4A and 4B are schematic cross-sectional views of a power storage module according to Example 3 and a modification thereof, respectively.
  • 5A and 5B are schematic cross-sectional views of a power storage module according to Example 4 and a modification thereof, respectively.
  • FIG. 1A is a plan view of a power storage cell used in the power storage module according to Example 1
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 1B-1B
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a power storage module according to the fifth embodiment.
  • 7A and 7B are cross-sectional views of the power storage module according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view of a first fixing member used in the power storage module according to the seventh embodiment.
  • 9A is a plan view of the first fixing member
  • FIGS. 9B, 9C, 9D, and 9E are dashed-dotted lines 9A-9A, 9B-9B, 9C-9C, and 9E-9E, respectively, of FIG. 9A.
  • FIG. FIG. 10 is a perspective view of a second fixing member used in the power storage module according to the seventh embodiment.
  • 11A is a plan view of the second fixing member, and FIGS.
  • FIG. 12A is a plan view of a power storage cell used in the power storage module according to Example 7
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 12B-12B in FIG. 12A
  • FIG. 12C shows a power storage cell of another structure. It is sectional drawing.
  • FIG. 13A is a schematic cross-sectional view of the storage cell and the ultrasonic welder when ultrasonically welding the extraction electrode of the storage cell
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of the extraction electrode and the first fixing member during welding. .
  • FIG. 13C is a cross-sectional view of the storage cell pair after ultrasonic welding.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the storage cell, the ultrasonic welder, and the temporary storage case when the extraction electrode of the storage cell is ultrasonically welded.
  • FIG. 15 is a plan view of the stacked first fixing members.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view (part 1) of the storage cell, the heat transfer plate, and the temporary storage case stored in the temporary storage case.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view (part 2) of the storage cell, the heat transfer plate, and the temporary storage case stored in the temporary storage case.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view (part 3) of the storage cell, the heat transfer plate, and the temporary storage case stored in the temporary storage case.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view (part 4) of the storage cell, the heat transfer plate, and the temporary storage case stored in the temporary storage case.
  • 20A is a plan view of the storage cell and the exterior film
  • FIGS. 20B and 20C are cross-sectional views taken along one-dot chain lines 20B-20B and 20C-20C in FIG. 20A, respectively.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view of the electricity storage cell, the exterior film, and the first fixing member facing each other
  • FIG. 21B is the electricity storage cell, the exterior film, and the second securing member facing each other.
  • FIG. FIG. 22 is a schematic plan view of a hybrid excavator according to the eighth embodiment on which the power storage module is mounted.
  • FIG. 23 is a schematic side view of a hybrid excavator according to the eighth embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic side view of a hybrid excavator according to the first modification of the eighth embodiment.
  • FIG. 25 is a block diagram of a hybrid excavator according to the eighth embodiment.
  • FIG. 26 is an equivalent circuit diagram of the storage circuit of the hybrid excavator according to the eighth embodiment.
  • FIG. 27 is a block diagram of a hybrid excavator according to the second modification of the eighth embodiment.
  • FIG. 1A is a plan view of a power storage cell 20 used in the power storage module according to the first embodiment.
  • the storage cell 20 includes a plate-like portion 16 having a function of storing electric energy, and a first electrode 12 and a second electrode 13 that protrude in opposite directions from the edge of the plate-like portion 16.
  • the plate-like portion 16 includes a power storage element 11 and a power storage container 10 that houses the power storage element 11.
  • the planar shape of the plate-like portion 16 is, for example, a rectangle with a slightly rounded vertex.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 are drawn from the inside of the electricity storage container 10 to the outside of the electricity storage container 10 across the edge of the electricity storage container 10.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 act as electrodes having opposite polarities.
  • a gas vent hole 14 is formed in the electricity storage container 10.
  • a gas vent valve 15 is disposed at a position overlapping the gas vent hole 14.
  • FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line 1B-1B in FIG. 1A.
  • the electricity storage container 10 includes two aluminum laminate films 10A and 10B. Laminate films 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B sandwich power storage element 11 and seal power storage element 11. One laminate film 10 ⁇ / b> B is substantially flat, and the other laminate film 10 ⁇ / b> A is deformed to reflect the shape of the electricity storage element 11.
  • FIG. 1C shows a partial cross-sectional view of the power storage element 11.
  • First polarizable electrodes 27 are formed on both surfaces of the first collector electrode 21, and second polarizable electrodes 28 are formed on both surfaces of the second collector electrode 22.
  • an aluminum foil is used for the first collector electrode 21 and the second collector electrode 22.
  • the first polarizable electrode 27 can be formed, for example, by applying a slurry containing a binder kneaded with activated carbon particles to the surface of the first collector electrode 21 and then heating and fixing the slurry.
  • the second polarizable electrode 28 can be formed by a similar method.
  • the first collector electrode 21 with the first polarizable electrode 27 formed on both sides and the second collector electrode 22 with the second polarizable electrode 28 formed on both sides are alternately stacked.
  • a separator 23 is disposed between the first polarizable electrode 27 and the second polarizable electrode 28.
  • cellulose paper is used.
  • the cell roll paper is impregnated with an electrolytic solution.
  • a polarizable organic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, or ethyl methyl carbonate is used as the solvent for the electrolytic solution.
  • a quaternary ammonium salt such as SBPB4 (spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate) is used as the electrolyte (supporting salt).
  • SBPB4 spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate
  • the separator 23 prevents a short circuit between the first polarizable electrode 27 and the second polarizable electrode 28 and a short circuit between the first collector electrode 21 and the second collector electrode 22.
  • the first collector electrode 21 and the second collector electrode 22 have extending portions 21A and 22A extending from the overlapping regions of the first collector electrode 21 and the second collector electrode 22 in opposite directions (leftward and rightward in FIG. 1B), respectively.
  • the extending portions 21 ⁇ / b> A of the plurality of first collecting electrodes 21 are overlapped and ultrasonically welded to the first electrode 12.
  • the extending portions 22 ⁇ / b> A of the plurality of second collector electrodes 22 are overlapped and ultrasonically welded to the second electrode 13.
  • an aluminum plate is used for the first electrode 12 and the second electrode 13.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 are led out to the outside of the electricity storage container 10 through between the laminate film 10A and the laminate film 10B.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 are thermally welded to the laminate film 10A and the laminate film 10B at the lead-out location.
  • a tab film may be sandwiched between the first electrode 12 and the laminate films 10A and 10B and between the second electrode 13 and the laminate films 10A and 10B. The tab film improves the sealing strength.
  • a gas vent valve 15 is disposed between the extending portion 21A of the first collector electrode 21 and the laminate film 10A.
  • the gas vent valve 15 is disposed so as to close the gas vent hole 14 and is thermally welded to the laminate film 10A.
  • the gas generated in the electricity storage container 10 is discharged to the outside through the gas vent valve 15 and the gas vent hole 14.
  • the inside of the electricity storage container 10 is evacuated.
  • the laminate films 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B are deformed so as to follow the outer shape of the power storage element 11 and the gas vent valve 15 due to atmospheric pressure.
  • the 1st electrode 12 and the 2nd electrode 13 are attached to the position biased to the laminate film 10B side rather than the center in the thickness direction of the storage cell 20. This deviation amount is indicated by D.
  • the thickness of the storage cell 20 is indicated by W.
  • the surface of the laminate film 10B that is nearly flat is referred to as a “rear surface”.
  • the surface of the laminate film 10A that is deformed reflecting the outer shape of the power storage element 11 is referred to as an “abdominal surface”.
  • a plurality of storage cells 20 are stacked in the thickness direction.
  • An xyz orthogonal coordinate system in which the stacking direction is the z direction is defined.
  • the storage cells 20 adjacent to each other in the z direction are stacked so that the back surfaces or the abdominal surfaces face each other.
  • serial numbers 1, 2, 3,... are assigned to the storage cells 20 from the left to the right
  • the 2n-th storage cell 20 and the 2n + 1-th storage cell 20 face each other.
  • the 2n-th power storage cell 20 and the 2n-1th power storage cell 20 are disposed so that the backs face each other.
  • n is a positive integer.
  • the storage cell 20 is arranged in such a posture that the direction in which the first electrode 12 is desired from the second electrode 13 faces the same direction (positive direction of x). That is, in all the electricity storage cells 20, the gas vent valve 15 is located on the positive side of the x axis from the center of the electricity storage cell 20.
  • the storage cells 20 with their backs facing each other are electrically connected by bringing the first electrodes 12 into contact with each other.
  • the storage cells 20 with the abdominal surfaces facing each other are electrically connected by bringing the second electrodes 13 into contact with each other. Thereby, the some electrical storage cell 20 is connected in series.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 of one storage cell 20 among the storage cells 20 adjacent in the z direction act as a positive electrode and a negative electrode, respectively
  • the second electrode 13 functions as a negative electrode and a positive electrode, respectively.
  • the first electrodes 12 of the two storage cells 20 with the back surfaces facing each other are in contact with each other on the surfaces facing each other, and are fixed by ultrasonic welding, caulking, or the like. Further, the two fixed first electrodes 12 are bent in the z-axis direction. Such a fixing structure is referred to as an “L-shaped structure”.
  • the pair of electrodes fixed in an L-shaped structure is referred to as an “L-shaped electrode pair”. In the first embodiment, all the L-shaped electrode pairs are bent in the same z-axis direction (positive direction in FIG. 2).
  • the second electrodes 13 of the two storage cells 20 that face the abdominal surfaces are bent so as to approach each other, and the outer surface of one of the second electrodes 13 and the inner side of the other second electrode 13. The surface is in contact.
  • the second electrodes 13 in contact with each other are fixed by ultrasonic welding, caulking or the like.
  • Such a fixing structure is referred to as a “bridge type structure”.
  • the pair of electrodes fixed in the bridge type structure is referred to as “bridge type electrode pair”.
  • the first electrode 12 is bent toward the back surface, and the second electrode 13 is bent toward the abdominal surface side.
  • both the first electrode 12 and the second electrode 13 are bent toward the abdominal surface.
  • the electrode may be fixed after being bent or before it is bent.
  • the distance L1 between the bases of the first electrodes 12 of the energy storage cells 20 with the stomach surfaces facing each other is twice the distance L2 in the z direction from the bases of the first electrodes 12 to the stomach surfaces of the energy storage cells 20. equal. For this reason, a wide space for bending the first electrode 12 in the z direction can be secured. By bending the first electrode 12 in the z direction, an increase in the dimension of the power storage module in the x direction can be suppressed. Accordingly, since the power storage module can be reduced in size, restrictions on the arrangement of the power storage module and the layout of other components can be reduced when the power storage module is used in a hybrid work machine or an electrically driven work machine.
  • a distance L3 between the bases of the two second electrodes 13 of the electricity storage cell 20 with the abdominal surfaces facing each other is a distance L4 in the z direction from the base of the second electrode 13 to the abdominal surface of the electricity storage cell 20. Equal to twice. For this reason, the area
  • the dimension in the x direction of the contact portion is the two second electrodes 13. It is only for the thickness.
  • Example 1 the first electrodes 12 and the second electrodes 13 are in contact with each other at the tip portion rather than the bent portion. For this reason, both the surface where the first electrodes 12 are in contact with each other and the surface where the second electrodes 13 are in contact with each other are not parallel to the x direction and intersect the x direction. In Example 1, both the surface where the first electrodes 12 are in contact with each other and the surface where the second electrodes 13 are in contact with each other are substantially perpendicular to the x direction. For this reason, the increase in the dimension of the power storage module in the x direction can be suppressed.
  • the gas generated inside the storage cell 20 stays upward. By maintaining the posture in which the gas vent valve 15 is disposed above the center of the storage cell 20, gas can be efficiently vented.
  • the storage cells 20 with the backs facing each other are connected by the first electrode 12, and the storage cells 20 with the abdomen surfaces facing each other are connected by the second electrode 13.
  • the storage cells 20 whose back surfaces are opposed to each other may be connected by the second electrode 13, and the storage cells 20 whose stomach surfaces are opposed to each other may be connected by the first electrode 12.
  • a bridge-type structure is applied to the first electrodes 12 and the L-shaped structure is applied to the second electrodes 13.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 have a small deviation in the mounting position in the thickness direction, sufficient effects of the configuration of the first embodiment cannot be obtained. It is preferable to set the deviation amount D shown in FIG. 1B to 1 ⁇ 4 or more of the thickness W.
  • FIG. 3A shows a schematic diagram of a power storage module according to the second embodiment.
  • all the storage cells 20 are stacked in such a posture that the abdominal surfaces thereof face the same direction (for example, the negative direction of the z axis).
  • a bridge-type structure is adopted for the connection between the first electrodes 12 and the connection between the second electrodes 13.
  • the distance L1 between the base portions of the first electrode 12 and the distance L3 between the base portions of the second electrode 13 are substantially equal to the thickness of the plate-like portion 16 of the storage cell 20.
  • the dimension in the x direction of the contact portion between the first electrodes 12 and the contact portion between the second electrodes 13 must be smaller than the thickness of the plate-like portion 16. .
  • the structure of the second embodiment can be adopted if sufficient mechanical strength and electrical connection can be secured. is there. Also in Example 2, the contact portion between the first electrodes 12 and the contact portion between the second electrodes 13 are substantially parallel to a virtual plane perpendicular to the x direction. For this reason, the increase in the dimension of the power storage module in the x direction can be suppressed.
  • FIG. 3B shows a schematic diagram of a power storage module according to a modification of the second embodiment.
  • the base portion of the first electrode 12 and the base portion of the second electrode 13 are attached to the back side from the center in the thickness direction of the plate-like portion 16.
  • the base portion of the first electrode 12 and the base portion of the second electrode 13 are attached to substantially the center in the thickness direction of the plate-like portion 16.
  • the storage cell 20 used in this modification has no distinction between the back surface and the abdominal surface.
  • the bridge-type electrode pair can also be applied to the connection of the energy storage cells 20 in which there is no distinction between the back surface and the stomach surface.
  • FIG. 4A shows a schematic diagram of a power storage module according to the third embodiment.
  • description will be made focusing on differences from the second embodiment illustrated in FIG. 3A, and description of the same configuration will be omitted.
  • Example 2 the bridge-type structure was adopted for both the connection between the first electrodes 12 and the connection between the second electrodes 13, but in Example 3, the connection between the first electrodes 12 was used.
  • An L-shaped structure is adopted.
  • the dimension in the x direction of the contact portion between the first electrodes 12 is smaller than the thickness of the plate-like portion 16.
  • an increase in the dimension in the x direction of the power storage module can be suppressed.
  • an L-shaped structure can also be adopted for the connection between the second electrodes 13.
  • FIG. 4B shows a schematic diagram of a power storage module according to a modification of the third embodiment.
  • the storage cell 20 with no distinction between the back surface and the abdominal surface shown in FIG. 3B is used.
  • the L-shaped electrode pair can be applied to the connection of the storage cells 20 without the distinction between the back surface and the abdominal surface.
  • FIG. 5A shows a schematic diagram of a power storage module according to the fourth embodiment.
  • description will be made focusing on differences from the second embodiment illustrated in FIG. 3A, and description of the same configuration will be omitted.
  • Example 4 a bridge-type structure is adopted for the connection between the second electrodes 13.
  • the mutually opposing surfaces contact and the contact part is arrange
  • Each of the first electrodes 12 is bent in the direction of approaching each other in the vicinity of the base, and is further bent in the direction of moving away from the plate-like portion 16.
  • Example 4 compared with Example 2 (FIG. 3A) employing a bridge-type structure for connection between the first electrodes 12 and Example 3 (FIG. 4A) employing an L-shaped structure, The dimension of the electrode 12 in the x direction is increased. Even in this case, since the bridge-type structure is adopted for the connection between the second electrodes 13, the space for accommodating the second electrode 13 can be reduced.
  • FIG. 5B shows a schematic diagram of a power storage module according to a modification of the fourth embodiment.
  • the contact portion of the first electrode 12 is disposed substantially parallel to the xy plane.
  • the contact portion of the first electrode 12 is arranged in the stacking direction ( bent in the z direction).
  • FIG. 5B shows an example in which the contact portion is bent until it is substantially parallel to the yz plane.
  • the connection structure of the first electrode 12 has an L-shaped structure in that it is in contact with the surfaces facing each other and bent in the z direction, and is close to the base of the first electrode 12. It has the characteristics of a bridge-type structure in that it is bent in a direction approaching each other. By bending the contact portion of the first electrode 12 in the stacking direction, the space for housing the first electrode 12 can be reduced.
  • connection structure of the second electrode 13 shown in FIG. 2 the connection structure of the first electrode 12 of FIG. 5B can be adopted instead of the bridge structure.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a power storage module according to the fifth embodiment.
  • description will be made by paying attention to differences from the first embodiment shown in FIG. 2, and description of the same configuration will be omitted.
  • the first electrodes 12 fixed to each other are bent in the negative z-axis direction on the negative side of a certain branch point P in the z direction, and on the positive side,
  • the fixed first electrode 12 is bent in the positive z-axis direction. That is, the first electrodes 12 on both sides of the branch point are bent away from each other.
  • the bending directions of the first electrodes 12 (L-shaped electrode pairs) fixed to each other do not necessarily have to be uniform in all electrode pairs. However, if the adjacent first electrodes 12 (a pair of L-shaped electrodes adjacent to each other) that are not fixed are bent toward each other, they are likely to come into contact with each other. It is preferable that the L-shaped electrode pairs adjacent to each other be bent in the same direction in the z direction or in directions away from each other.
  • FIG. 7A shows a cross-sectional view of a power storage module according to the sixth embodiment.
  • a plurality of power storage cells 20 are stacked in the thickness direction.
  • An xyz orthogonal coordinate system in which the thickness direction (stacking direction) of the storage cell 20 is defined as the z-axis direction is defined.
  • the configuration of the storage cell 20 is the same as that shown in FIGS. 1A to 1C of the first embodiment. Similar to the first embodiment, the storage cells 20 adjacent in the z direction have the back surfaces or the abdominal surfaces facing each other.
  • a heat transfer plate 25 is disposed between the storage cells 20 adjacent in the z direction.
  • the heat transfer plate 25 extends in the direction different from the y direction, that is, the direction in which the first electrode 12 and the second electrode 13 (FIG. 2) are drawn (x direction) to the outside of the edge of the storage cell 20. It has spread.
  • the pressurizing mechanism 40 applies a compressive force in the stacking direction (z direction) to the stacked body including the storage cell 20 and the heat transfer plate 25.
  • the pressurizing mechanism 40 includes a pair of pressing plates 41, four tie rods 43, and a nut 42.
  • the holding plates 41 are disposed at both ends of a laminate composed of the storage cell 20 and the heat transfer plate 25.
  • the tie rod 43 penetrates from one holding plate 41 to the other holding plate 41, and applies a force in a direction that narrows the distance between the pair of holding plates 41 to each other.
  • the tie rod 43 is disposed at a position that does not spatially interfere with the heat transfer plate 25 in the xy plane.
  • the wall plates 31 and 32 sandwich the stacked body including the storage cell 20 and the heat transfer plate 25 in the y direction.
  • the wall plates 31 and 32 are arranged in a posture perpendicular to the y-axis, and are fixed to the holding plate 41 with bolts.
  • the wall plates 31 and 32 are thermally coupled to the heat transfer plate 25 at the end face of the heat transfer plate 25.
  • the wall plates 31 and 32 and the heat transfer plate 25 may be brought into direct contact with each other, both may be fixed with a heat conductive adhesive, or a heat transfer rubber sheet may be sandwiched between them.
  • Heat generated in the storage cell 20 is conducted to the wall plates 31 and 32 via the heat transfer plate 25. By forcibly cooling the wall plates 31 and 32 by water cooling or the like, the temperature rise of the storage cell 20 can be reduced.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7B-7B in FIG. 7A.
  • a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7A-7A in FIG. 7B corresponds to FIG. 7A.
  • the plurality of stacked storage cells 20 are connected in series by the first electrode 12 and the second electrode 13.
  • the fixing structure of the first electrode 12 and the fixing structure of the second electrode 13 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
  • the first electrode 12 and the second electrode 13 are bent so as not to contact the heat transfer plate 25.
  • Wall plates 33 and 34 sandwich the stacked body including the storage cell 20 and the heat transfer plate 25 in the x direction.
  • the wall plates 33 and 34 are fixed to the holding plate 41 with bolts.
  • the wall plates 31 and 32 (FIG. 7A) are also fixed by bolts.
  • Holding plate 41 and wall plate 3 1, 32, 33, and 34 constitute a parallelepiped housing.
  • the wall plates 33 and 34 are provided with windows 33A and 34A, respectively.
  • Forced air cooling mechanisms 48 and 49 are disposed in the windows 33A and 34A, respectively.
  • the forced air cooling devices 48 and 49 forcibly cool the inside of the housing.
  • the size of the casing in the x direction can be reduced by making the fixing structure of the first electrode 12 an L-shaped structure and the fixing structure of the second electrode 13 a bridge type structure.
  • the power storage cell 20 is pressurized at a predetermined pressure by the pressurizing mechanism 40, the power storage cell 20 can be applied even if an impact is applied to the power storage module during the operation of the work machine on which the power storage module is mounted. Is difficult to shift in the x and y directions. Even if an impact or vibration occurs in the work machine, the electrodes 12 and 13 do not leave, so that it is possible to prevent problems such as poor conduction.
  • Example 6 the forced air cooling devices 48 and 49 are arranged on the wall plates 33 and 34 as an example of air cooling the power storage cell 20, but the power storage cell 20 can also be liquid cooled.
  • a flow path for the coolant is formed inside the wall plates 31 and 32.
  • the wall plates 31 and 32 can be cooled by flowing a coolant through the flow path. Heat generated in the storage cell 20 is transferred to the wall plates 31 and 32 via the heat transfer plate 25. Thereby, it becomes possible to cool the electrical storage cell 20 efficiently.
  • any of the configurations of the second to fifth embodiments is adopted as the posture of the storage cell 20, the first electrode 12 fixing structure, and the second electrode 13 fixing structure. Also good.
  • a container of a laminate film that houses a power storage laminate in which a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and the like are stacked is flexible, and thus is not suitable for use as an alignment reference when stacking storage cells.
  • the relative positional relationship between the power storage laminate in the container and the laminate film varies for each power storage cell. For example, when stacking two storage cells and fixing the electrodes to each other, even if the laminate film is aligned with high accuracy, the storage stack in the two storage cells is aligned with high accuracy. I can't say that. When the number of storage cells stacked increases, alignment errors accumulate, and there may be a large positional shift at both ends in the stacking direction.
  • FIG. 8 is a perspective view of the first fixing member 140A used in the power storage module according to the seventh embodiment.
  • an xyz orthogonal coordinate system is defined and the shape of the first fixing member 140A will be described.
  • the positional relationship between the xyz orthogonal coordinate system defined in Example 7 and the storage cell is the same as that of the xyz orthogonal coordinate system (FIGS. 2 to 6, FIG. 7A, FIG. 7B) defined in Example 1 to Example 6. It is not the same as the positional relationship with the cell.
  • the surfaces of the first fixing member 140A that are perpendicular to the z-axis and face the positive and negative directions of the z-axis are referred to as a front surface 150 and a back surface 151, respectively, and are perpendicular to the y-axis and negative and positive directions of the y-axis.
  • the surfaces facing the surface are referred to as a bottom surface 152 and a top surface 153, respectively.
  • 140 A of 1st fixing members are formed with insulating materials, such as a polytetrafluoroethylene. In FIG. 8, the bottom surface 152 is drawn in an upward direction.
  • the upper surface 153 is higher than the central portion at both ends in the x direction.
  • An opening 141 extending from the bottom surface 152 to the upper surface 153 and extending in the x direction is formed in a lower region of the upper surface 153.
  • a groove 148 extending in the x direction is formed on the bottom surface 152.
  • the groove 148 is disposed at a position deviated toward the back surface 151 side from the midpoint between the front surface 150 and the back surface 151. In the zx plane, the opening 141 and the groove 148 partially overlap.
  • the lead electrode of the storage cell is inserted into the opening 141 from the bottom surface 152 side.
  • the “lead electrode” corresponds to the first electrode 12 (FIG. 2) of the first embodiment.
  • a first side surface 142 perpendicular to the x axis is defined at both ends of the opening 141 in the x direction, and a second side surface 143 and a third side perpendicular to the z axis are provided on the back surface 151 side and the front surface 150 side of the opening 141, respectively.
  • Side 149 is defined.
  • the second side surface 143 also serves as the side surface of the groove 148.
  • Steps 144 are formed on these side surfaces of the opening 141.
  • the step 144 makes one round around the opening 141 when viewed with a line of sight parallel to the y-axis.
  • Two protrusions 145 projecting in the positive z-axis direction are formed on the front surface 150, and two recesses 146 deeper in the positive z-axis direction are formed on the back surface 151.
  • a side surface of the convex portion 145 facing the positive direction of the y-axis is continuous with a high region of the upper surface 153 and forms one flat surface.
  • the recess 146 has an opening surface in a region where the upper surface 153 is high.
  • FIG. 9A shows a plan view of the first fixing member 140A.
  • 9B, 9C, 9D, and 9E are cross-sectional views taken along one-dot chain lines 9B-9B, 9C-9C, 9D-9D, and 9E-9E in FIG. 9A, respectively.
  • FIG. 9C shows a cross-sectional view at a position closer to the back surface 151 than the groove 148 (FIG. 8).
  • an opening 141 is formed in a lower region of the upper surface 153.
  • a convex portion 145 projects from the front surface 150 toward the positive direction of the z-axis.
  • a recess 146 is formed so as to be deeper in the positive direction of the z-axis from the back surface 151.
  • the convex part 145 and the concave part 146 are arranged at the same position in the x direction.
  • a step 144 is formed on the first side surface 142 of the opening 141.
  • the raised surface of the step 144 faces the bottom surface 152 side (the negative direction of the y axis). For this reason, when the extraction electrode is inserted into the opening 141 from the bottom surface 152 side while maintaining the state in contact with the first side surface 142, the extraction electrode hits the kicking surface of the step 144.
  • the concave portion 146 that deepens in the positive direction of the z-axis from the back surface 151 is also opened in a high region of the top surface 153.
  • a step 144 is formed on the second side surface 143 of the opening 141.
  • a step 144 is also formed on the third side surface 149 that faces the second side surface 143.
  • the raised surface of the step 144 faces the negative y-axis direction. For this reason, when the extraction electrode is inserted into the opening 141 from the bottom surface 152 side while maintaining the state in contact with the second side surface 143, the extraction electrode hits the kicking surface of the step 144.
  • the insertion depth of the extraction electrode into the opening 141 can be easily maintained at the target depth by the extraction electrode striking the step 144.
  • a convex portion 145 protrudes from the front surface 150 in the positive z-axis direction.
  • a recess 146 is formed so as to be deeper from the back surface 151 in the positive z-axis direction.
  • the convex portion 145 and the concave portion 146 are arranged at the same position (height) in the y direction.
  • a groove 148 is formed so as to be deeper from the bottom surface 152 in the positive direction of the y-axis. The groove 148 is disposed closer to the back surface 151 than an intermediate position between the front surface 150 and the back surface 151.
  • FIG. 10 is a perspective view of the second fixing member 140B used in the power storage module according to the seventh embodiment.
  • the first fixing member 140A illustrated in FIG. 8 will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • the bottom surface 152 is drawn in a posture facing upward.
  • each of the groove 148 ⁇ / b> A and the groove 148 ⁇ / b> B is formed so as to be deeper from the bottom surface 152 toward the upper surface 153, and has a planar shape that is long in the x direction.
  • One groove 148 ⁇ / b> A is disposed closer to the back surface 151 than an intermediate position between the front surface 150 and the back surface 151
  • the other groove 148 ⁇ / b> B is disposed closer to the front surface 150 than an intermediate position between the front surface 150 and the back surface 151.
  • the width of each of the grooves 148A and 148B is narrower than the width of the groove 148 (FIG. 8) of the first fixing member 140A, and is about 1 ⁇ 2 of the width of the groove 148.
  • the grooves 148A and 148B partially overlap the opening 141 in the zx plane.
  • a part of the side surface facing the front surface 150 side of the groove 148 ⁇ / b> A also serves as the second side surface 143 of the opening 141.
  • a part of the side surface facing the back surface 151 side of the groove 148 ⁇ / b> B also serves as the third side surface 149 of the opening 141.
  • the lead electrode of the storage cell is inserted into the opening 141 from the bottom surface 152 side.
  • the “lead electrode” corresponds to the second electrode 13 (FIG. 2) of the first embodiment.
  • FIG. 11A shows a plan view of the second fixing member 140B.
  • 11B, 11C, 11D, and 11E are cross-sectional views taken along one-dot chain lines 11B-11B, 11C-11C, 11D-11D, and 11E-11E in FIG. 11A, respectively.
  • FIG. 11C shows a cross-sectional view at a position closer to the back surface 151 than the groove 148A (FIG. 10).
  • FIG. 11A and the sectional shapes shown in FIGS. 11B to 11D are the same as the planar shape shown in FIG. 9A and the sectional shapes shown in FIGS. 9B to 9D of the first fixing member 140A, respectively.
  • two grooves 148A and 148B are formed on the bottom surface 152.
  • One groove 148 ⁇ / b> A is disposed closer to the back surface 151 than an intermediate position between the front surface 150 and the back surface 151
  • the other groove 148 ⁇ / b> B is disposed closer to the front surface 150 than an intermediate position between the front surface 150 and the back surface 151.
  • FIG. 12A shows a plan view of a power storage cell used in the power storage module according to Example 7.
  • FIG. A power storage laminate 161 is accommodated in the power storage container 162.
  • the power storage laminate 161 and the power storage container 162 have a plate shape, and the planar shape thereof is substantially rectangular.
  • the power storage laminate 161 is an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or the like.
  • the power storage laminate 161 includes a plurality of alternately stacked positive and negative plates, and a separator inserted between the positive and negative plates, and the power storage element 11 of Example 1 (FIGS. 1A to 1C). It corresponds to.
  • the flat lead electrodes 163 and 164 are connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electric storage laminate 161, respectively, and are extracted to the outside of the electric storage container 162.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are extracted in opposite directions from the opposite edges of the electricity storage container 162.
  • FIG. 12B shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line 12B-12B in FIG. 12A.
  • the power storage container 162 is made of, for example, two aluminum laminate films. Two aluminum laminate films sandwich the power storage laminate 161, and the aluminum laminate films are welded to each other at the outer periphery.
  • One surface of the storage cell 160 is substantially flat, and the other surface has a shape reflecting the outer shape of the storage stack 161.
  • the substantially flat surface of the electricity storage cell 160 is referred to as a back surface 165, and the opposite surface is referred to as an abdominal surface 166.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are extracted along a virtual plane extending the back surface 165 in the extraction direction from a position biased toward the back surface 165 from the center in the thickness direction of the storage cell 160.
  • Each of the extraction electrodes 163 and 164 extends outward from the power storage container 162 and is then bent by about 90 ° toward the abdominal surface 166 side in the thickness direction (stacking direction) of the power storage cell 160.
  • the portions of the extraction electrodes 163 and 164 closer to the distal end than the bent positions are referred to as distal end portions 163A and 164A, respectively.
  • FIG. 12C shows a cross-sectional view of another power storage cell 160 used in the power storage module according to the embodiment.
  • both the extraction electrodes 163 and 164 were bent toward the abdominal surface 166 side.
  • one extraction electrode 163 is bent toward the abdominal surface 166 side, but the other extraction electrode 164 is located on the back surface 165 side in the thickness direction (stacking direction) of the electricity storage cell 160. It is bent.
  • the storage cell 160 illustrated in FIG. 12B is referred to as a “forward type”
  • the storage cell 160 illustrated in FIG. 12C is referred to as a “reverse direction type”.
  • One of the extraction electrodes 163 and 164 corresponds to the first electrode 12 (FIG. 2) of the first embodiment, and the other corresponds to the second electrode 13 (FIG. 12).
  • the extraction electrode 163 is a positive electrode
  • the other extraction electrode 164 is a negative electrode.
  • the storage cell 160 has no polarity, it is not necessary to distinguish between the extraction electrodes 163 and 164.
  • the forward-type energy storage cell 160 and the reverse-direction energy storage cell 160 are overlapped so that the back surfaces 165 face each other and the extraction directions of the extraction electrodes 163 and 164 face the same direction.
  • the leading end portion 164A of the extraction electrode 164 of the reverse-direction storage cell 160 and the leading end portion 163A of the extraction electrode 163 of the forward-direction storage cell 160 overlap each other.
  • the extraction electrode 163 of the reverse-direction storage cell 160 and the extraction electrode 164 of the forward-direction storage cell 160 are bent in opposite directions.
  • the extraction electrode 164 of the reverse direction type storage cell 160 and the extraction electrode 163 of the forward direction type storage cell 160 are inserted into the opening 141 of the first fixing member 140A from the bottom surface 152 side. At this time, the state in which the outer surface of the extraction electrode 164 of the reverse-type storage cell 160 is in contact with the second side surface 143 of the opening 141 is maintained. When the bent portion of the extraction electrode 164 hits the step 144, the insertion depth is kept constant. The outer surface of the leading end portion 164A of the extraction electrode 164 is exposed on the upper surface 153 side of the first fixing member 140A.
  • the inner surface of the leading end portion 163A of the extraction electrode 163 (the surface opposite to the surface in contact with the leading end portion 164A) is exposed on the bottom surface 152 side of the first fixing member 140A.
  • the extraction electrodes 163 and 164 inserted into the opening 141 of the first fixing member 140A form an L-shaped electrode pair of the first embodiment shown in FIG.
  • the edges on both sides of the extraction electrode 164 inserted into the opening 141 are in contact with the first side surface 142 of the opening 141.
  • the edges on both sides of the extraction electrode 163 (FIG. 13A) inserted into the opening 141 are also in contact with the first side surface 142.
  • the opening 141 is formed so that the dimension in the x direction is equal to the width of the extraction electrodes 163 and 164. Therefore, in a state where the extraction electrodes 163 and 164 are inserted into the openings 141, a virtual plane (yz plane) parallel to both the overlapping direction (z direction) of the storage cells 160 and the extraction direction (y direction) of the extraction electrode.
  • the relative positional relationship between the two is constrained with respect to the direction orthogonal to the width direction, that is, the width direction (x direction). Thereby, the extraction electrodes 163 and 164 can be easily positioned.
  • the tip portions 163A and 164A that are overlapped with each other are disposed between the anvil 170 and the ultrasonic horn 171 of the ultrasonic welder.
  • the anvil 170 is inserted into the opening 141 from the bottom surface 152 side of the first fixing member 140A.
  • the ultrasonic horn 171 faces the surface of the tip portion 164A facing the same direction as the upper surface 153.
  • the power storage container 162 is retracted to the side of the anvil 170 so that the power storage container 162 does not prevent the anvil 170 from being inserted.
  • the vicinity of the connection portion between the power storage laminate 161 (FIGS. 12A to 12C) in the power storage container 162 and the extraction electrodes 163 and 164 is temporarily bent.
  • the tip portions 164A and 163A inserted into the opening 141 are ultrasonically welded.
  • the tip portions 164A and 163A may be fixed to each other by a method other than ultrasonic welding. Since the relative positional relationship between the extraction electrodes 163 and 164 to be fixed to each other is constrained, it is possible to prevent the positional deviation between the two during the fixing process.
  • FIG. 13C shows a cross-sectional view of the storage cell 160 and the first fixing member 140A after ultrasonic welding.
  • a plurality of storage cell pairs in which the back electrodes 165 are opposed to each other and the extraction electrodes 163 and 164 are fixed to each other are manufactured.
  • the abdominal surface 166 of the reverse storage cell 160 of one storage cell pair and the abdominal surface 166 of the forward storage cell 160 of another storage cell pair are opposed to each other.
  • the orientation of the storage cell pair is maintained so that the extraction directions of the extraction electrodes 163 and 164 are in the same direction.
  • the extraction electrode 163 of the reverse direction type storage cell 160 and the extraction electrode 164 of the forward direction type storage cell 160 are inserted into the opening 141 of the second fixing member 140B from the bottom surface 152 side.
  • the outer surface of one extraction electrode 163 is in contact with the third side surface 149 of the opening 141, and the outer surface of the other extraction electrode 164 is in contact with the second side surface 143 of the opening 141. maintain.
  • the insertion depth of the extraction electrodes 163 and 164 can be maintained constant.
  • the distal end portion 163A of the extraction electrode 163 and the distal end portion 164A of the extraction electrode 164 overlap.
  • the extraction electrodes 163 and 164 inserted into the opening 141 of the second fixing member 140B form an electrode pair having a bridge structure according to the first embodiment shown in FIG.
  • the mutually overlapping tip portions 163A and 164A are arranged between the anvil 170 and the ultrasonic horn 171 and ultrasonic welding is performed.
  • the tip portions 163A and 164A may be fixed by a method other than ultrasonic welding.
  • the plurality of storage cells 160 are connected in series by performing ultrasonic welding processing on the plurality of storage cell pairs.
  • the heat transfer plate 169 is sandwiched between the adjacent storage cells 160 connected in series, and the storage cell 160 and the heat transfer plate 169 are sequentially accommodated in the temporary storage case 175 from the opening.
  • An end plate 176 is stored on the bottom surface of the temporary storage case 175.
  • the storage cells 160 and the heat transfer plates 169 are alternately stacked on one surface of the end plate 176 (on the side in FIG. 14).
  • FIG. 15 is a plan view of the first fixing member 140A in a state of being housed in the temporary storage case 175 (FIG. 14).
  • a plurality of first fixing members 140A are arranged in the stacking direction (z direction).
  • the convex portion 145 of one first fixing member 140A and the concave portion 146 of the other first fixing member 140A are fitted.
  • the convex portion 145 and the concave portion 146 are fitted. Thereby, the relative positional relationship between the first fixing member 140A and the second fixing member 140B in the x direction is constrained.
  • the position in the width direction (x direction) of the extraction electrodes 163 and 164 of the storage cell 160 is constrained with respect to the first fixing member 140A and the second fixing member 140B, as already described.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are attached to the power storage laminate 161 (FIGS. 12A to 12C) in the power storage container 162. For this reason, the relative positional relationship regarding the x direction of the electrical storage laminated body 161 in the electrical storage cell 160 stacked can be restrained.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are covered with the first fixing member 140A or the second fixing member 140B formed of an insulating material and are restrained by the fixing members 140A and 140B. For this reason, even if a vibration or impact is applied to the power storage module, a short circuit failure between the extraction electrodes can be prevented. Further, since the extraction electrodes 163 and 164 are accommodated in the first fixing member 140A or the second fixing member 140B, the extraction electrodes that are welded to each other even if vibration or impact is applied to the power storage module. The occurrence of poor contact can be prevented.
  • FIG. 16 shows a cross-sectional view of a temporary storage case 175 containing the storage cell 160.
  • the temporary storage case 175 includes a lower guide 180, an upper guide 181, and side guides 182 and 183 that are disposed corresponding to each side of the rectangular storage cell 160.
  • the direction from the lower guide 180 toward the upper guide 181 is defined as the height direction, and the stacking direction of the storage cells 160 and the direction orthogonal to the height direction (lateral direction in FIG. 16) are defined as the width direction.
  • the first fixing member 140A is guided in the stacking direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 16) by the lower guide 180.
  • the second fixing member 140 ⁇ / b> B is guided in the stacking direction by the upper guide 181.
  • the position of the heat transfer plate 169 in the height direction is adjusted by the end portions of the heat transfer plate 169 being fitted in the grooves of the side guides 182 and 183 extending in the stacking direction.
  • a load directed to the lower guide 180 is applied to the upper guide 181. Thereby, the position of the storage cell 160 in the height direction is aligned.
  • the temporary storage case 175 is rotated by 90 ° about an axis parallel to the stacking direction of the storage cells 160.
  • a load is applied to the side guides 182 and 183 in the direction in which both approach. Thereby, the position of the width direction (vertical direction in FIG. 18) of the heat exchanger plate 169 can be aligned.
  • an end plate 177 is disposed on the outer surface of the outermost storage cell 160.
  • a load in a direction toward the other end plate 176 is applied to the end plate 177.
  • a compressive force in the stacking direction is applied to the storage cell 160 and the heat transfer plate 169.
  • a plurality of tie rods 178 are passed from one end plate 176 to the other end plate 177, and bolts are fastened to the tie rods 178.
  • the storage cell 160 and the heat transfer plate 49 are mechanically supported between the end plates 176 and 177 by this compressive force.
  • a power storage module in which a plurality of power storage cells 160 are connected in series is obtained. Thereafter, the power storage module is taken out from the temporary storage case 175. Further, a predetermined compressive force is applied to the end plates 176 and 177, and the bolts of the tie rods 178 are tightened.
  • the temporary storage case 175 may be used as an outer case for a power storage module for mounting on a work machine. As described with reference to FIG. 15, since the variation in the position of the storage cell 160 in the x direction can be reduced, the storage cell 160 and the inner wall of the temporary storage case 175 can be sufficiently separated.
  • each of the storage cells 160 may be covered with an exterior film 185.
  • 20B and 20C are cross-sectional views taken along one-dot chain line 20B-20B and one-dot chain line 20C-20C in FIG. 20A, respectively.
  • the exterior film 185 has a cylindrical shape, and a portion corresponding to the edge from which the extraction electrodes 163 and 164 are extracted is opened. The edge of the opened portion of the exterior film 185 covers the base of the extraction electrodes 163 and 164. The leading end portions 163A and 164A are led out to the outside of the space surrounded by the exterior film 185.
  • FIG. 21A shows a cross-sectional view of the two storage cells 160 with the back surfaces 165 facing each other and the first fixing member 140A.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are inserted into the opening 141 of the first fixing member 140A.
  • the edge of the open end of the exterior film 185 is inserted into the groove 148.
  • FIG. 21B shows a cross-sectional view of the two storage cells 160 with the abdominal surfaces 166 facing each other and the second fixing member 140A.
  • the extraction electrodes 163 and 164 are inserted into the opening 141 of the second fixing member 140B.
  • the edge of the open end of the exterior film 185 that surrounds one storage cell 160 is inserted into one groove 148A, and the edge of the open end of the exterior film 185 that surrounds the other storage cell 160 Is inserted into the other groove 148B.
  • the groove 148 of the first fixing member 140A and the grooves 148A and 148B of the second fixing member 140B have a role of accommodating the edge of the open end of the exterior film 185.
  • an electric double layer capacitor is used as the storage cell 20, but other devices capable of storing electricity may be used.
  • a secondary battery such as a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, or the like can be used as the storage cell 20 .
  • Example 8 With reference to FIGS. 22 to 27, the working machine according to the eighth embodiment on which the power storage modules according to the first to seventh embodiments are mounted will be described by taking an excavator as an example. 22 to 26 illustrate a hybrid excavator. However, the power storage modules according to the first to seventh embodiments can be mounted on other hybrid work machines, electric work machines such as electric excavators, and the like. is there.
  • FIG. 22 is a schematic plan view of the hybrid excavator.
  • a lower traveling body (traveling device) 71 is attached to the upper revolving body 70 via a turning bearing 73.
  • An engine 74, a main pump 75, a turning electric motor 76, an oil tank 77, a cooling fan 78, a seat 79, a power storage module 80, and a motor generator 83 are mounted on the upper turning body 70.
  • the engine 74 generates power by burning fuel.
  • the engine 74, the main pump 75, and the motor generator 83 transmit and receive torque to and from each other via the torque transmission mechanism 81.
  • the main pump 75 supplies pressure oil to a hydraulic cylinder such as the boom 82.
  • the motor generator 83 is driven by the power of the engine 74 to generate power (power generation operation).
  • the generated power is supplied to the power storage module 80, and the power storage module 80 is charged.
  • the motor generator 83 is driven by the electric power from the power storage module 80 and generates power for assisting the engine 74 (assist operation).
  • the oil tank 77 stores oil of the hydraulic circuit.
  • the cooling fan 78 suppresses an increase in the oil temperature of the hydraulic circuit. The operator sits on the seat 79 and operates the hybrid excavator.
  • FIG. 23 shows a partially broken side view of the hybrid excavator.
  • An upper swing body 70 is mounted on the lower traveling body 71 via a swing bearing 73.
  • the upper swing body 70 includes a swing frame 70A, a cover 70B, and a cabin 70C.
  • the swivel frame 70A functions as a support structure for the cabin 70C and various components.
  • the cover 70B covers various parts mounted on the support structure 70A, for example, the power storage module 80 and the like.
  • a seat 79 (FIG. 22) is accommodated in the cabin 70C.
  • the turning electric motor 76 (FIG. 22) turns the turning frame 70 ⁇ / b> A to be driven clockwise or counterclockwise with respect to the lower traveling body 71.
  • a boom 82 is attached to the upper swing body 70.
  • the boom 82 swings up and down with respect to the upper swing body 70 by a hydraulically driven boom cylinder 107.
  • An arm 85 is attached to the tip of the boom 82.
  • the arm 85 swings in the front-rear direction with respect to the boom 82 by an arm cylinder 108 that is hydraulically driven.
  • a bucket 86 is attached to the tip of the arm 85.
  • the bucket 86 swings in the vertical direction with respect to the arm 85 by a hydraulically driven bucket cylinder 109.
  • the power storage module 80 is mounted on the turning frame 70 ⁇ / b> A via a power storage module mount 90 and a damper (vibration isolation device) 91.
  • the power storage module 80 is disposed, for example, behind the cabin 70C.
  • Cover 70 ⁇ / b> B covers power storage module 80.
  • the electric motor 76 for turning (FIG. 22) is driven by the electric power supplied from the power storage module 80.
  • the turning electric motor 76 generates regenerative electric power by converting kinetic energy into electric energy.
  • the power storage module 80 is charged by the generated regenerative power.
  • FIG. 24 shows a partially broken side view of the shovel according to the first modification of the eighth embodiment.
  • description will be made by paying attention to differences from the shovel according to the eighth embodiment shown in FIG. 23, and description of the same configuration will be omitted.
  • the power storage module 80 is arranged behind the cabin 70C.
  • the power storage module 80 is arranged on the side of the cabin 70C.
  • a boom 82 is disposed between the cabin 70 ⁇ / b> C and the power storage module 80.
  • the power storage module 80 is mounted on the turning frame 70A and is covered with the cover 70B.
  • FIG. 25 is a block diagram of a hybrid excavator according to the eighth embodiment.
  • the mechanical power system is represented by a double line
  • the high-pressure hydraulic line is represented by a thick solid line
  • the electric system is represented by a thin solid line
  • the pilot line is represented by a broken line.
  • the drive shaft of the engine 74 is connected to the input shaft of the torque transmission mechanism 81.
  • an engine that generates a driving force by a fuel other than electricity for example, an internal combustion engine such as a diesel engine is used.
  • the engine 74 is always driven during operation of the work machine.
  • the drive shaft of the motor generator 83 is connected to the other input shaft of the torque transmission mechanism 81.
  • the motor generator 83 can perform both the electric (assist) operation and the power generation operation.
  • the motor generator 83 for example, an internal magnet embedded (IPM) motor in which magnets are embedded in the rotor is used.
  • the torque transmission mechanism 81 has two input shafts and one output shaft.
  • the output shaft is connected to the drive shaft of the main pump 75.
  • the motor generator 83 When the load applied to the engine 74 is large, the motor generator 83 performs an assist operation, and the driving force of the motor generator 83 is transmitted to the main pump 75 via the torque transmission mechanism 81. Thereby, the load applied to the engine 74 is reduced. On the other hand, when the load applied to the engine 74 is small, the driving force of the engine 74 is transmitted to the motor generator 83 via the torque transmission mechanism 81, so that the motor generator 83 is in a power generation operation. Switching between the assist operation and the power generation operation of the motor generator 83 is performed by an inverter 118 connected to the motor generator 83. The inverter 118 is controlled by the control device 130.
  • the control device 130 includes a central processing unit (CPU) 130A and an internal memory 130B.
  • the CPU 130A executes a drive control program stored in the internal memory 130B.
  • the control device 130 alerts the driver by displaying the deterioration state of various devices on the display device 135.
  • the main pump 75 supplies hydraulic pressure to the control valve 117 via the high pressure hydraulic line 116.
  • the control valve 117 distributes hydraulic pressure to the hydraulic motors 101A and 101B, the boom cylinder 107, the arm cylinder 108, and the bucket cylinder 109 in accordance with a command from the driver.
  • the hydraulic motors 101A and 101B are respectively shown in FIGS.
  • the input / output terminal of the electric system of the motor generator 83 is connected to the storage circuit 190 via the inverter 118.
  • the inverter 118 performs operation control of the motor generator 83 based on a command from the control device 130.
  • a turning electric motor 76 is connected to the storage circuit 190 via another inverter 120.
  • the power storage circuit 190 and the inverter 120 are controlled by the control device 130.
  • the electric motor 76 for turning is AC driven by a pulse width modulation (PWM) control signal from the inverter 120 and can perform both a power running operation and a regenerative operation.
  • PWM pulse width modulation
  • an IPM motor is used as the electric motor 76 for turning.
  • An IPM motor generates a large induced electromotive force during regeneration.
  • the turning electric motor 76 turns the upper turning body 70 via the speed reducer 124.
  • the speed reducer 124 decreases the rotation speed.
  • the rotational force generated by the turning electric motor 76 increases.
  • the rotational motion of the upper swing body 70 is transmitted to the swing electric motor 76 via the speed reducer 124, whereby the swing electric motor 76 generates regenerative power.
  • the speed reducer 124 increases the rotation speed, contrary to the power running operation. Thereby, the rotation speed of the electric motor 76 for rotation can be raised.
  • the resolver 122 detects the position of the rotation shaft of the turning electric motor 76 in the rotation direction.
  • the detection result is input to the control device 130.
  • the control device 130 By detecting the position of the rotating shaft in the rotational direction before and after operation of the electric motor 76 for turning, the turning angle and the turning direction are derived.
  • the mechanical brake 123 is connected to the rotating shaft of the turning electric motor 76 and generates a mechanical braking force.
  • the braking state and the release state of the mechanical brake 123 are switched by an electromagnetic switch under the control of the control device 130.
  • the pilot pump 115 generates a pilot pressure necessary for the hydraulic operation system.
  • the generated pilot pressure is supplied to the operating device 126 via the pilot line 125.
  • the operation device 126 includes a lever and a pedal and is operated by a driver.
  • the operating device 126 converts the primary side hydraulic pressure supplied from the pilot line 125 into a secondary side hydraulic pressure in accordance with the operation of the driver.
  • the secondary hydraulic pressure is transmitted to the control valve 117 via the hydraulic line 127 and to the pressure sensor 129 via the other hydraulic line 128.
  • the detection result of the pressure detected by the pressure sensor 129 is input to the control device 130. Accordingly, the control device 130 can detect the operation status of the lower traveling body 71, the turning electric motor 76, the boom 82, the arm 85, and the bucket 86.
  • FIG. 26 shows an equivalent circuit diagram of the power storage circuit 190.
  • the power storage circuit 190 includes a power storage module 80, a converter 200, and a DC bus line 210.
  • the power storage module 80 is connected to the pair of power supply connection terminals 203A and 203B of the converter 200, and the DC bus line 210 is connected to the pair of output terminals 204A and 204B.
  • One power connection terminal 203B and one output terminal 204B are grounded.
  • the power storage module 80 the power storage modules according to the first to seventh embodiments are used.
  • the DC bus line 210 is connected to the motor generator 83 and the turning motor 76 via the inverters 118 and 120.
  • the voltage generated in the DC bus line 210 is measured by the voltmeter 211, and the measurement result is input to the control device 130.
  • a series circuit in which the collector of the boosting insulated gate bipolar transistor (IGBT) 202A and the emitter of the step-down IGBT 202B are connected to each other is connected between the output terminals 204A and 204B.
  • the emitter of the step-up IGBT 202A is grounded, and the collector of the step-down IGBT 202B is connected to the output terminal 204A on the high voltage side.
  • An interconnection point between the step-up IGBT 202A and the step-down IGBT 202B is connected to the high-voltage side power connection terminal 203A via the reactor 201.
  • Diodes 202a and 202b are connected in parallel to the step-up IGBT 202A and the step-down IGBT 202B, respectively, such that the direction from the emitter to the collector is the forward direction.
  • a smoothing capacitor 205 is inserted between the output terminals 204A and 204B.
  • the voltmeter 206 connected between the power connection terminals 203A and 203B measures the voltage between the terminals of the power storage module 80.
  • An ammeter 207 inserted in series with the reactor 201 measures the charge / discharge current of the power storage module 80. The voltage and current measurement results are input to the control device 130.
  • the temperature detector 136 detects the temperature of the power storage module 80.
  • the detected temperature data is input to the control device 130.
  • the temperature detector 136 includes, for example, four thermometers prepared corresponding to four power storage cells selected from a plurality of power storage cells constituting the power storage module 80.
  • the control device 130 calculates the average of four pieces of temperature data acquired by four thermometers, and sets the average value as the temperature of the power storage module 80.
  • the highest temperature among the temperatures indicated by the four temperature data may be adopted as the temperature of the power storage module.
  • the lowest temperature among the temperatures indicated by the four temperature data may be employed as the temperature of the power storage module.
  • the control device 130 applies a control pulse width modulation (PWM) voltage to the gate electrodes of the step-up IGBT 202A and the step-down IGBT 202B.
  • PWM pulse width modulation
  • a PWM voltage is applied to the gate electrode of the boosting IGBT 202A.
  • an induced electromotive force is generated in the reactor 201 in a direction in which a current flows from the high-voltage power supply connection terminal 203A toward the collector of the boosting IGBT 202A.
  • This electromotive force is applied to the DC bus line 210 via the diode 202b. As a result, the DC bus line 210 is boosted.
  • a PWM voltage is applied to the gate electrode of the step-down IGBT 202B.
  • the step-down IGBT 202B is turned off, an induced electromotive force is generated in the reactor 201 in a direction in which a current flows from the emitter of the step-down IGBT 202B toward the high-voltage side power supply connection terminal 203A. With this induced electromotive force, the power storage module 80 is charged through the diode 202a.
  • FIG. 27 shows a block diagram of an excavator according to the second modification of the eighth embodiment.
  • description will be made focusing on differences from the hybrid excavator according to the eighth embodiment illustrated in FIG. 25, and description of the same configuration will be omitted.
  • the engine 74 (FIGS. 22 and 25) is not mounted.
  • a voltage converter 88 and an external power connection plug 87 for charging the power storage module 80 are prepared.
  • the power storage module 80 can be charged from an external power source via the external power connection plug 87 and the voltage converter 88.
  • the motor generator 83 does not operate as a generator but operates only as an electric motor by the electric power supplied from the power storage module 80 (power storage circuit 190).
  • the voltage converter 88 performs voltage conversion for adapting the voltage of the external power source to the voltage of the power storage module 80.
  • the power storage modules according to the first to seventh embodiments can be applied not only to hybrid excavators but also to electric excavators as in this modification.
  • a storage cell including at least a pair of electrodes drawn from the edge of the plate-like portion is stacked in the thickness direction of the plate-like portion, and one electrode of the storage cells adjacent in the stacking direction is brought into contact with each other in series.
  • Each of the electrodes of the electricity storage cell is attached to a position biased toward the back side, which is one surface, rather than the center position in the thickness direction of the plate-like portion,
  • the storage cells adjacent to each other in the stacking direction of the storage cells are arranged in a posture in which the back surfaces face each other, or in a posture in which the abdomen surfaces opposite to the back surfaces face each other,
  • the electrodes that electrically connect the two storage cells with the backs facing each other are in contact with each other on the surfaces facing each other,
  • the electrodes that electrically connect the two storage cells facing the abdominal surfaces are bent toward each other so that the outer surface of one electrode and the inner surface of the other electrode are in contact with each other. Power storage module.
  • Appendix 4 The storage battery according to appendix 3, wherein the heat transfer plate extends outward from an edge of the storage cell in a direction different from a direction in which the electrode is drawn out when viewed in a line of sight parallel to the stacking direction. module.
  • Each of the plurality of plate-like members each including a power storage container for storing a power storage stack and a pair of lead electrodes drawn from the edge of the power storage container, and stacked in a posture in which the lead-out direction of the lead-out electrodes faces the same direction A storage cell; In the state where the storage cells are stacked, one extraction electrode and the other extraction electrode of two storage cells adjacent to each other are inserted, and the stacking direction of the storage cells and the extraction of the extraction electrode
  • a power storage module comprising: a fixing member that restrains a relative positional relationship between the two extraction electrodes inserted in a direction orthogonal to a virtual plane parallel to the direction.
  • the two extraction electrodes inserted into the fixing member include a tip portion bent toward the stacking direction of the storage cells after being extracted from the storage container, The tip portions of the two extraction electrodes inserted into the fixing member are overlapped, 8.
  • one extraction electrode of each of the other two storage cells stacked on one side of the two storage cells having the extraction electrode inserted into the fixing member is inserted, and has the same geometry as the fixing member.
  • Supplementary Note 6 having a fitting portion that restrains the relative positions of the two fixing members with respect to a direction orthogonal to the virtual plane by fitting the fixing member and the other fixing member with each other.
  • the electrical storage module of any one of thru
  • Each of the plurality of plate-like members each including a power storage container for storing a power storage stack and a pair of lead electrodes drawn from the edge of the power storage container, and stacked in a posture in which the lead-out direction of the lead-out electrodes faces the same direction A storage cell; In the state where the storage cells are stacked, one extraction electrode and the other extraction electrode of two storage cells adjacent to each other are inserted, and the stacking direction of the storage cells and the extraction of the extraction electrode A work machine equipped with a power storage module having a fixing member that prohibits relative movement of the two extraction electrodes inserted in a direction orthogonal to a virtual plane parallel to the direction.

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Abstract

 下部走行体の上に、上部旋回体が旋回可能に取り付けられている。上部旋回体に蓄電モジュールが搭載されている。蓄電モジュールは、各々が、板状部分の縁から引き出された少なくとも一対の電極を有する複数の蓄電セルを含む。蓄電セルは、板状部分の厚さ方向に積層され、積層方向に隣り合う蓄電セルの電極同士を接触させることにより直列接続されている。相互に接触している一対の電極で構成された電極対のうち少なくとも一部の電極対は、電極が相互に近づく向きに屈曲し、一方の電極の外側の表面と、他方の電極の内側の表面とが接触しているブリッジ型構造を有する。

Description

ショベル
 本発明は、複数のセルを積層した作業機械用蓄電モジュールを用いたショベルに関する。
 充電可能な二次電池や電気二重層キャパシタ等の蓄電セルを用いたハイブリッド型作業機械、例えばハイブリッド型ショベルの開発が進められている。ハイブリッド型作業機械に採用される蓄電セルとして、蓄電要素をフィルムで包み込んだ板状の蓄電セルが提案されている。正電極及び負電極が、蓄電セルの外周部から導出される。
 複数の蓄電セルを積み重ねて直列接続することにより、蓄電モジュールが形成される。積層方向に隣り合う蓄電セルの電極は、溶接やカシメ等によって電気的に接続される。正極板と負極板とを、セパレータを介して積層し、ラミネートフィルムで封止した構造の蓄電セルが提案されている。
特開2006-185733号公報 特開2005-268138号公報 特開2003-272966号公報 特開2002-151365号公報
 電極を溶接またはカシメによって接続するための空間を確保する必要がある。電極と、他の導電部分との短絡や放電を防止するために、電極を接続した部分は、他の電極及び導電部分からある程度離すことが好ましい。蓄電モジュールを小型化するために、電極を接続するための空間を小さくすることが望まれている。
 ショベルの上部旋回体は、支持構造体としての旋回フレーム、及び旋回フレームに搭載されている種々の部品を覆うカバーを含む。ショベル等の作業機械は、主として屋外で運転されるため、蓄電モジュール等の電気部品に対して水対策を講じることが好ましい。水対策を講じるために、蓄電モジュールは、カバーの内側に収容することが好ましい。ショベルのカバーの内側には、油圧ポンプ、旋回モータ等の部品が収容されるため、新たな部品を収容するためのスペースが十分であるとはいえない。蓄電モジュールをカバーの内側に収容するために、蓄電モジュールの小型化が望まれている。
 本発明の一観点によると、
 下部走行体と、
 前記下部走行体の上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、
 前記上部旋回体に搭載された蓄電モジュールと
を有し、
 前記蓄電モジュールは、各々が、板状部分の縁から引き出された少なくとも一対の電極を有する複数の蓄電セルを含み、
 前記蓄電セルは、前記板状部分の厚さ方向に積層され、積層方向に隣り合う前記蓄電セルの電極同士を接触させることにより直列接続されており、
 相互に接触している一対の前記電極で構成された電極対のうち少なくとも一部の電極対は、電極が相互に近づく向きに屈曲し、一方の電極の外側の表面と、他方の電極の内側の表面とが接触しているブリッジ型構造を有するショベルが提供される。
 電極が相互に近づく向きに屈曲していることにより、電極によって占有されるスペースを小さくすることができる。これにより、蓄電モジュールの小型化を図ることが可能になる。
図1Aは、実施例1による蓄電モジュールで用いられる蓄電セルの平面図であり、図1Bは、図1Aの一点鎖線1B-1Bにおける断面図であり、図1Cは、蓄電要素の部分断面図である。 図2は、実施例1による蓄電モジュールの概略断面図である。 図3A及び図3Bは、それぞれ実施例2及びその変形例による蓄電モジュールの概略断面図である。 図4A及び図4Bは、それぞれ実施例3及びその変形例による蓄電モジュールの概略断面図である。 図5A及び図5Bは、それぞれ実施例4及びその変形例による蓄電モジュールの概略断面図である。 図6は、実施例5による蓄電モジュールの概略断面図である。 図7A及び図7Bは、実施例6による蓄電モジュールの断面図である。 図8は、実施例7による蓄電モジュールに用いられる第1の固定部材の斜視図である。 図9Aは、第1の固定部材の平面図であり、図9B、図9C、図9D及び図9Eは、それぞれ図9Aの一点鎖線9A-9A、9B-9B、9C-9C、及び9E-9Eにおける断面図である。 図10は、実施例7による蓄電モジュールに用いられる第2の固定部材の斜視図である。 図11Aは、第2の固定部材の平面図であり、図11B、図11C、図11D及び図11Eは、それぞれ図11Aの一点鎖線11A-11A、11B-11B、11C-11C、及び11E-11Eにおける断面図である。 図12Aは、実施例7よる蓄電モジュールに用いられる蓄電セルの平面図であり、図12Bは、図12Aの一点鎖線12B-12Bにおける断面図であり、図12Cは、他の構造の蓄電セルの断面図である。 図13Aは、蓄電セルの引出電極を超音波溶接する際の蓄電セル及び超音波溶接機の概略断面図であり、図13Bは、溶接時における引出電極及び第1の固定部材の断面図である。 図13Cは、超音波溶接された後の蓄電セル対の断面図である。 図14は、蓄電セルの引出電極を超音波溶接する際の蓄電セル、超音波溶接機、及び一時保管用ケースの概略断面図である。 図15は、積み重ねられた第1の固定部材の平面図である。 図16は、一時保管用ケースに保管された状態の蓄電セル、伝熱板、及び一時保管用ケースの断面図(その1)である。 図17は、一時保管用ケースに保管された状態の蓄電セル、伝熱板、及び一時保管用ケースの断面図(その2)である。 図18は、一時保管用ケースに保管された状態の蓄電セル、伝熱板、及び一時保管用ケースの断面図(その3)である。 図19は、一時保管用ケースに保管された状態の蓄電セル、伝熱板、及び一時保管用ケースの断面図(その4)である。 図20Aは、蓄電セル及び外装フィルムの平面図であり、図20B及び図20Cは、それぞれ図20Aの一点鎖線20B-20B、及び20C-20Cにおける断面図である。 図21Aは、背面同士を向き合わせた蓄電セル、外装フィルム、及び第1の固定部材の断面図であり、図21Bは、腹面同士を向き合わせた蓄電セル、外装フィルム、及び第2の固定部材の断面図である。 図22は、蓄電モジュールが搭載された実施例8によるハイブリッド型ショベルの概略平面図である。 図23は、実施例8によるハイブリッド型ショベルの概略側面図である。 図24は、実施例8の変形例1によるハイブリッド型ショベルの概略側面図である。 図25は、実施例8によるハイブリッド型ショベルのブロック図である。 図26は、実施例8によるハイブリッド型ショベルの蓄電回路の等価回路図である。 図27は、実施例8の変形例2よるハイブリッド型ショベルのブロック図である。
 [実施例1]
 図1Aに、実施例1による蓄電モジュールに用いられる蓄電セル20の平面図を示す。蓄電セル20は、電気エネルギを蓄積する機能を持つ板状部分16、及び板状部分16の縁から、相互に反対向きに突出する第1の電極12、第2の電極13を含む。板状部分16は、蓄電要素11、及び蓄電要素11を収容する蓄電容器10を含む。板状部分16の平面形状は、例えば、頂点がやや丸みを帯びた長方形である。
 第1の電極12及び第2の電極13は、蓄電容器10の内側から、蓄電容器10の縁と交差して、蓄電容器10の外側まで引き出されている。第1の電極12及び第2の電極13は、相互に逆極性の電極として作用する。蓄電容器10に、ガス抜き孔14が形成されている。ガス抜き弁15が、ガス抜き孔14に重なる位置に配置される。
 図1Bに、図1Aの一点鎖線1B-1Bにおける断面図を示す。蓄電容器10は、2枚のアルミラミネートフィルム10A、10Bを含む。ラミネートフィルム10A、10Bは、蓄電要素11を挟み、蓄電要素11を密封する。一方のラミネートフィルム10Bは、ほぼ平坦であり、他方のラミネートフィルム10Aは、蓄電要素11の形状を反映して変形している。
 図1Cに蓄電要素11の部分断面図を示す。第1の集電極21の両面に、第1の分極性電極27が形成されており、第2の集電極22の両面に、第2の分極性電極28が形成されている。第1の集電極21及び第2の集電極22には、例えばアルミニウム箔が用いられる。第1の分極性電極27は、例えば、活性炭粒子が混錬されたバインダを含むスラリーを、第1の集電極21の表面に塗布した後、加熱して定着させることにより形成することができる。第2の分極性電極28も同様の方法で形成することができる。
 両面に第1の分極性電極27が形成された第1の集電極21と、両面に第2の分極性電極28が形成された第2の集電極22とが交互に積層されている。第1の分極性電極27と第2の分極性電極28との間に、セパレータ23が配置されている。セパレータ23には、例えばセルロース紙が用いられる。このセルロール紙に、電解液が含浸されている。電解液の溶媒には、例えば分極性有機溶剤、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート等が用いられる。電解質(支持塩)として、4級アンモニウム塩、例えばSBPB4(スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート)が用いられる。セパレータ23は、第1の分極性電極27と第2の分極性電極28との短絡、及び第1の集電極21と第2の集電極22との短絡を防止する。
 図1Bに戻って説明を続ける。図1Bでは、セパレータ23、第1の分極性電極27、及び第2の分極性電極28の記載を省略している。
 第1の集電極21及び第2の集電極22は、それぞれ両者の重なり領域から、相互に反対向き(図1Bにおいて、左向き及び右向き)に伸びた延伸部分21A、22Aを有する。複数の第1の集電極21の延伸部分21Aが重ね合わされ、第1の電極12に超音波溶接されている。複数の第2の集電極22の延伸部分22Aが重ね合わされ、第2の電極13に超音波溶接されている。第1の電極12及び第2の電極13には、例えばアルミニウム板が用いられる。
 第1の電極12及び第2の電極13は、ラミネートフィルム10Aとラミネートフィルム10Bとの間を通って、蓄電容器10の外側まで導出されている。第1の電極12及び第2の電極13は、導出箇所において、ラミネートフィルム10Aとラミネートフィルム10Bとに熱溶着されている。なお、第1の電極12とラミネートフィルム10A、10Bとの間、及び第2の電極13とラミネートフィルム10A、10Bとの間に、タブフィルムを挟んでもよい。タブフィルムは、シール強度を向上させる。
 第1の集電極21の延伸部分21Aと、ラミネートフィルム10Aとの間に、ガス抜き弁15が配置されている。ガス抜き弁15は、ガス抜き孔14を塞ぐように配置され、ラミネートフィルム10Aに熱溶着されている。蓄電容器10内で発生したガスが、ガス抜き弁15及びガス抜き孔14を通って外部に排出される。
 蓄電容器10内は、真空排気されている。このため、ラミネートフィルム10A、10Bは、大気圧により、蓄電要素11及びガス抜き弁15の外形に沿うように、変形している。第1の電極12及び第2の電極13は、蓄電セル20の厚さ方向に関して、中央よりもラミネートフィルム10Bの側に偏った位置に取り付けられる。この偏り量をDで示す。蓄電セル20の厚さをWで示す。本明細書において、平坦に近いラミネートフィルム10Bの表面を「背面」ということとする。蓄電要素11の外形を反映して変形しているラミネートフィルム10Aの表面を「腹面」ということとする。
 図2に示すように、複数の蓄電セル20が、その厚さ方向に積層されている。積層方向をz方向とするxyz直交座標系を定義する。z方向に隣り合う蓄電セル20は、背面同士、または腹面同士が対向する向きで積層される。図2において、左側から右方に向かって蓄電セル20に通し番号1、2、3、・・・を付したとき、2n番目の蓄電セル20と2n+1番目の蓄電セル20とは、腹面同士が対向する向きで配置され、2n番目の蓄電セル20と2n-1番目の蓄電セル20とは、背面同士が対向する向きで配置されている。ここで、nは正の整数である。
 また、蓄電セル20は、第2の電極13から第1の電極12を望む方向が同一の方向(xの正の向き)を向く姿勢で配置されている。すなわち、すべての蓄電セル20において、ガス抜き弁15が、蓄電セル20の中心よりもx軸の正の側に位置する。
 背面同士を対向させた蓄電セル20は、第1の電極12同士を接触させることにより、電気的に接続される。腹面同士を対向させた蓄電セル20は、第2の電極13同士を接触させることにより、電気的に接続される。これにより、複数の蓄電セル20が直列接続される。z方向に隣り合う蓄電セル20のうち一方の蓄電セル20の第1の電極12及び第2の電極13が、それぞれ正極及び負極として作用するとき、他方の蓄電セル20の第1の電極12及び第2の電極13は、その反対に、それぞれ負極及び正極として作用する。
 背面同士を対向させた2つの蓄電セル20の第1の電極12は、相互に対向する表面において相互に接触し、超音波溶接、カシメ等により固着される。さらに、固着された2つの第1の電極12は、z軸方向に屈曲している。このような固着構造を、「L字型構造」ということとする。L字型構造で固着された一対の電極を、「L字型構造の電極対」ということとする。実施例1では、L字型構造の電極対は、すべてz軸の同一の向き(図2において正の向き)に屈曲している。
 腹面同士を対向させた2つの蓄電セル20の第2の電極13は、相互に近づく向きに屈曲し、一方の第2の電極13の外側の表面と、他方の第2の電極13の内側の表面とが接触している。相互に接触した第2の電極13は、超音波溶接、カシメ等により固着される。このような固着構造を、「ブリッジ型構造」ということとする。ブリッジ型構造で固着された一対の電極を、「ブリッジ型構造の電極対」ということとする。
 図2の左から奇数番目の蓄電セル20においては、第1の電極12は背面側に屈曲し、第2の電極13は腹面側に屈曲している。偶数番目の蓄電セル20においては、第1の電極12及び第2の電極13のいずれも、腹面側に屈曲している。電極の固着は、屈曲させた後に行ってもよいし、屈曲させる前に行ってもよい。
 腹面同士を対向させた蓄電セル20の第1の電極12の基部の間の距離L1は、第1の電極12の基部から、当該蓄電セル20の腹面までのz方向の距離L2の2倍に等しい。このため、第1の電極12をz方向に屈曲させるための広い空間を確保することができる。第1の電極12をz方向に屈曲させることにより、蓄電モジュールのx方向の寸法の増大を抑制することができる。これにより、蓄電モジュールを小型化することができるため、ハイブリッド型作業機械や電気駆動方式の作業機械に採用する場合に、蓄電モジュールの配置や他の部品のレイアウトの制約を軽減することができる。
 腹面同士を対向させた蓄電セル20の2つの第2の電極13の基部の間の距離L3は、第2の電極13の基部から、当該蓄電セル20の腹面までのz方向の距離L4の2倍に等しい。このため、第2の電極13同士を接触させる領域(糊代)を広くすることができる。また、一方の第2の電極13の外側の表面と、他方の第2の電極13の内側の表面とを接触させているため、接触部分のx方向の寸法は、2つの第2の電極13の厚さ分のみである。
 実施例1では、第1の電極12同士、及び第2の電極13同士は、屈曲箇所よりも先端の部分において接触している。このため、第1の電極12同士が接触している面、及び第2の電極13同士が接触している面のいずれも、x方向と平行ではなく、x方向に対して交差している。実施例1においては、第1の電極12同士が接触している面、及び第2の電極13同士が接触している面のいずれも、x方向とほぼ垂直である。このため、蓄電モジュールのx方向の寸法の増大を抑制することができる。
 蓄電セル20の内部で発生したガスは、上方に滞留する。ガス抜き弁15が、蓄電セル20の中心に対して上方に配置される姿勢を保つことにより、効率的にガス抜きを行うことができる。
 図2では、背面同士を対向させた蓄電セル20を、第1の電極12により接続し、腹面同士を対向させた蓄電セル20を、第2の電極13により接続した。他の構成例として、背面同士を対向させた蓄電セル20を、第2の電極13により接続し、腹面同士を対向させた蓄電セル20を、第1の電極12により接続してもよい。この場合には、第1の電極12同士の固着にブリッジ型構造が適用され、第2の電極13同士の固着にL字型構造が適用される。
 第1の電極12及び第2の電極13(図1B)の、厚さ方向に関する取り付け位置の偏りが小さい場合には、実施例1の構成とする十分な効果が得られない。図1Bに示した偏り量Dを厚さWの1/4以上にすることが好ましい。
 [実施例2]
 図3Aに、実施例2による蓄電モジュールの概略図を示す。以下、図2に示した実施例1との相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例2においては、すべての蓄電セル20の腹面が同一方向(例えばz軸の負の方向)を向く姿勢で積層されている。第1の電極12同士の接続、及び第2の電極13同士の接続に、ブリッジ型構造が採用される。
 第1の電極12の基部の間の距離L1、及び第2の電極13の基部の間の距離L3は、蓄電セル20の板状部分16の厚さとほぼ等しい。実施例1の場合には、第1の電極12同士の接触部分、及び第2の電極13同士の接触部分のx方向の寸法を、板状部分16の厚さよりも大きくすることが可能であった。これに対し、実施例2においては、第1の電極12同士の接触部分、及び第2の電極13同士の接触部分のx方向の寸法を、板状部分16の厚さよりも小さくしなければならない。
 接触部分のx方向の寸法を、板状部分16の厚さより小さくしても、十分な機械的強度、及び電気的接続を確保できる場合には、実施例2の構造を採用することも可能である。実施例2においても、第1の電極12同士の接触部分、及び第2の電極13同士の接触部分がx方向に対して垂直な仮想平面にほぼ平行である。このため、蓄電モジュールのx方向の寸法の増大を抑制することができる。
 図3Bに、実施例2の変形例による蓄電モジュールの概略図を示す。図3Aに示した実施例2においては、第1の電極12の基部、及び第2の電極13の基部が、板状部分16の厚さ方向の中心よりも背面側に取り付けられていた。図3Bに示した変形例では、第1の電極12の基部及び第2の電極13の基部が、板状部分16の厚さ方向のほぼ中央に取り付けられている。すなわち、この変形例で用いられる蓄電セル20には、背面と腹面との区別がない。このように、ブリッジ型構造の電極対は、背面と腹面との区別がない蓄電セル20の接続に適用することも可能である。
 [実施例3]
 図4Aに、実施例3による蓄電モジュールの概略図を示す。以下、図3Aに示した実施例2との相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。
 実施例2では、第1の電極12同士の接続、及び第2の電極13同士の接続いずれにもブリッジ型構造が採用されていたが、実施例3では、第1の電極12同士の接続にL字型構造が採用されている。第1の電極12同士の接触部分のx方向の寸法は、板状部分16の厚さよりも小さい。第3の実施例においても、実施例2と同様に、蓄電モジュールのx方向の寸法の増大を抑制することができる。なお、第2の電極13同士の接続にも、L字型構造を採用することが可能である。
 図4Bに、実施例3の変形例による蓄電モジュールの概略図を示す。この変形例では、図3Bに示した背面と腹面との区別がない蓄電セル20が用いられる。このように、L字型構造の電極対は、背面と腹面との区別がない蓄電セル20の接続に適用することも可能である。
 [実施例4]
 図5Aに、実施例4による蓄電モジュールの概略図を示す。以下、図3Aに示した実施例2との相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。
 実施例4においても、第2の電極13同士の接続には、ブリッジ型構造が採用されている。第1の電極12は、相互に対向する表面同士が接触し、接触部分がxy面にほぼ平行に配置されている。第1の電極12の各々は、基部の近傍において、相互に近づく向きに屈曲した後、さらに板状部分16から遠ざかる向きに屈曲している。
 実施例4においては、第1の電極12同士の接続にブリッジ型構造を採用した実施例2(図3A)、及びL字型構造を採用した実施例3(図4A)に比べて、第1の電極12のx方向の寸法が大きくなる。この場合でも、第2の電極13同士の接続にブリッジ型構造を採用しているため、第2の電極13を収容するための空間を、小さくすることができる。
 図5Bに、実施例4の変形例による蓄電モジュールの概略図を示す。図5Aに示した例では、第1の電極12の接触部分がxy面にほぼ平行に配置されていたが、図5Bに示した変形例では、第1の電極12の接触部分が積層方向(z方向)に屈曲している。図5Bでは、接触部分が、yz面にほぼ平行になるまで屈曲した例を示している。第1の電極12の接続構造は、相互に対向する表面で接触し、z方向に屈曲しているという点で、L字型構造の特徴を有し、第1の電極12の基部の近傍で相互に近づく向きに屈曲しているという点で、ブリッジ型構造の特徴を有する。第1の電極12の接触部分を積層方向に屈曲させることにより、第1の電極12を収容するための空間を小さくすることができる。
 図2に示した第2の電極13の接続構造として、ブリッジ型構造に代えて、図5Bの第1の電極12の接続構造を採用することも可能である。
 [実施例5]
 図6に、実施例5による蓄電モジュールの概略図を示す。以下、図2に示した実施例1との相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。
 実施例5では、z方向のある分岐点Pよりも負の側においては、相互に固着した第1の電極12がz軸の負の向きに屈曲しており、正の側においては、相互に固着した第1の電極12がz軸の正の向きに屈曲している。すなわち、分岐点の両側の第1の電極12は、相互に離れる向きに屈曲している。
 実施例5のように、相互に固着した第1の電極12(L字型構造の電極対)の屈曲の向きは、必ずしもすべての電極対において揃っていなくてもよい。ただし、固着されないで隣り合っている第1の電極12(相互に隣り合うL字型構造の電極対)が相互に近づく向きに屈曲すると、両者が接触し易くなる。相互に隣り合うL字型構造の電極対は、z方向の同一の向きに屈曲させるか、または相互に離れる向きに屈曲させることが好ましい。
 [実施例6]
 図7Aに、実施例6による蓄電モジュールの断面図を示す。複数の蓄電セル20が、その厚さ方向に積層されている。蓄電セル20の厚さ方向(積層方向)をz軸方向とするxyz直交座標系を定義する。蓄電セル20の構成は、実施例1の図1A~図1Cに示したものと同一である。z方向に隣り合う蓄電セル20は、実施例1と同様に、背面同士、または腹面同士を対向させている。z方向に隣り合う蓄電セル20の間に、伝熱板25が配置されている。
 伝熱板25には、例えばアルミニウムが用いられる。伝熱板25は、y方向、すなわち第1の電極12及び第2の電極13(図2)が引き出されている方向(x方向)とは異なる方向に、蓄電セル20の縁よりも外側まで広がっている。
 加圧機構40が、蓄電セル20及び伝熱板25からなる積層体に、積層方向(z方向)の圧縮力を加えている。加圧機構40は、一対の押さえ板41、4本のタイロッド43、及びナット42を含む。押さえ板41は、蓄電セル20と伝熱板25とからなる積層体の両端に配置されている。タイロッド43が、一方の押さえ板41から他方の押さえ板41まで貫通し、一対の押さえ板41に、両者の間隔が狭まる向きの力を加える。タイロッド43は、xy面内において、伝熱板25と空間的に干渉しない位置に配置される。
 壁板31及び32が、蓄電セル20及び伝熱板25を含む積層体を、y方向に挟む。壁板31、32は、y軸に垂直な姿勢で配置され、押さえ板41にボルトで固定されている。壁板31、32は、伝熱板25の端面において、伝熱板25に熱的に結合している。例えば、壁板31、32と伝熱板25とを直接接触させてもよいし、両者を熱伝導性接着剤で固定してもよいし、両者の間に伝熱ゴムシートを挟んでもよい。蓄電セル20で発生した熱が、伝熱板25を経由して、壁板31、32に伝導される。壁板31、32を水冷等で強制的に冷却することにより、蓄電セル20の温度上昇を軽減することができる。
 図7Bに、図7Aの一点鎖線7B-7Bにおける断面図を示す。図7Bの一点鎖線7A-7Aにおける断面図が図7Aに相当する。積層された複数の蓄電セル20が、第1の電極12及び第2の電極13によって直列接続されている。第1の電極12の固着構造及び第2の電極13の固着構造は、図2に示した実施例1の場合と同様である。なお、第1の電極12及び第2の電極13は、伝熱板25と接触しないように屈曲している。
 壁板33及び34が、蓄電セル20及び伝熱板25を含む積層体をx方向に挟む。壁板33及び34は、ボルトにより押さえ板41に固定される。また、図7Bには現れていないが、壁板31、32(図7A)にもボルトにより固定される。押さえ板41及び壁板3
1、32、33、34が、平行六面体の筐体を構成する。
 壁板33、34に、それぞれ窓33A、34Aが設けられている。窓33A、34A内に、それぞれ強制空冷機構48、49が配置されている。強制空冷装置48、49は、筐体内を強制的に空冷する。
 第1の電極12の固着構造をL字型構造にし、第2の電極13の固着構造をブリッジ型構造にすることにより、筐体のx方向の寸法を小さくすることができる。
 以上のように、蓄電セル20が、加圧機構40によって所定の圧力で加圧されてるため、蓄電モジュールを搭載している作業機械の動作中に蓄電モジュールに衝撃が加わっても、蓄電セル20がx方向及びy方向にずれにくい。作業機械に衝撃や振動が発生しても、電極12、13が離れることがないため、導通不良等の不具合の発生を防止することができる。
 実施例6においては、蓄電セル20を空冷する例として、壁板33、34に強制空冷装置48、49を配置したが、蓄電セル20を液冷とすることも可能である。この場合、壁板31、32の内部に冷却液用の流路が形成される。この流路に冷却液を流すことにより、壁板31、32を冷却することができる。蓄電セル20で発生した熱が、伝熱板25を経由して、壁板31、32に伝達される。これにより、蓄電セル20を効率的に冷却することが可能になる。
 なお、蓄電セル20の姿勢、第1の電極12の固着構造、及び第2の電極13の固着構造として、実施例1以外に、実施例2~実施例5のいずれかの構成を採用してもよい。
 [実施例7]
 正極板、負極板、及びセパレータ等が積層された蓄電積層体を収容するラミネートフィルムの容器は柔軟であるため、蓄電セルの積み重ね時に、位置合わせの基準として用いるには適していない。また、容器内の蓄電積層体と、ラミネートフィルムとの相対位置関係は、蓄電セルごとにばらついている。例えば、2枚の蓄電セルを重ねて電極同士を固着させる際に、ラミネートフィルムを高精度に位置合わせしても、2枚の蓄電セル内の蓄電積層体が高精度に位置合わせされるとはいえない。蓄電セルの積み重ね枚数が増加すると、位置合わせ誤差が累積され、積み重ね方向の両端では、大きな位置ずれが生じる場合がある。
 また、柔軟なラミネートフィルムを支持した状態で、電極同士を溶接等によって固着させる際に、電極の相対位置が変動しやすい。このため、溶接不良が発生する場合がある。以下に説明する実施例7においては、この課題が解決される。
 図8に、実施例7による蓄電モジュールに用いられる第1の固定部材140Aの斜視図を示す。理解を容易にするために、xyz直交座標系を定義して、第1の固定部材140Aの形状について説明する。なお、実施例7で定義するxyz直交座標系と蓄電セルとの位置関係は、実施例1~実施例6で定義したxyz直交座標系(図2~図6、図7A、図7B)と蓄電セルとの位置関係と同一ではない。
 第1の固定部材140Aの、z軸に垂直で、z軸の正及び負の方向を向く面を、それぞれ前面150及び背面151といい、y軸に垂直で、y軸の負及び正の方向を向く面を、それぞれ底面152及び上面153ということとする。第1の固定部材140Aは、ポリテトラフルオロエチレン等の絶縁材料で形成される。図8では、底面152が上方を向く姿勢で描かれている。
 上面153は、x方向の両端において、中央部分よりも高くなっている。上面153の低い領域に、底面152から上面153まで達し、x方向に長い開口141が形成されている。また、底面152に、x方向に延在する溝148が形成されている。溝148は、前面150と背面151との中間点よりも背面151側に偏った位置に配置されている。zx面内において、開口141と溝148とは、部分的に重なっている。底面152側から開口141内に、蓄電セルの引出電極が挿入される。ここで、「引出電極」は、実施例1の第1の電極12(図2)に相当する。
 開口141の、x方向の両端に、x軸に垂直な第1の側面142が画定され、開口141の背面151側及び前面150側に、それぞれz軸に垂直な第2の側面143及び第3の側面149が画定されている。第2の側面143は、溝148の側面を兼ねる。開口141のこれらの側面に、段差144が形成されている。段差144は、y軸に平行な視線で見たとき、開口141の周囲を1周する。第1の側面142及び第2の側面143に接触した状態で、蓄電セルの引出電極を挿入したとき、引出電極の一部が段差144に突き当たることにより、挿入の深さが規制される。
 前面150に、z軸の正の向きに突出する2つの凸部145が形成されており、背面151に、z軸の正の向きに深くなる2つの凹部146が形成されている。凸部145の、y軸の正の方向を向く側面は、上面153の高い領域に連続し、1つの平坦な面をなす。凹部146は、上面153の高い領域にも開口面を有する。
 同一の幾何学的形状を有する2つの第1の固定部材140Aを準備し、一方の第1の固定部材140Aの前面150を、他方の第1の固定部材140Aの背面151に対向させたとき、一方の第1の固定部材140Aの凸部145が、他方の第1の固定部材140Aの凹部146内に挿入される。これにより、2つの第1の固定部材140Aの、x方向に関する相対的な位置関係が拘束される。凸部145と凹部146とを合わせて、嵌合部147という。
 図9Aに、第1の固定部材140Aの平面図を示す。図9B、図9C、図9D及び図9Eに、それぞれ図9Aの一点鎖線9B-9B、9C-9C、9D-9D、及び9E-9Eにおける断面図を示す。図9Cは、溝148(図8)よりも背面151側の位置における断面図を示している。
 図9Aに示すように、上面153の低い領域に開口141が形成されている。前面150からz軸の正の方向に向かって凸部145が突出している。背面151からz軸の正の向きに深くなるように、凹部146が形成されている。凸部145と凹部146とは、x方向に関して同じ位置に配置されている。
 図9Bに示すように、開口141の第1の側面142に、段差144が形成されている。段差144の蹴上げ面は、底面152側(y軸の負の方向)を向く。このため、引出電極を、底面152側から開口141内に、第1の側面142に接触させた状態を維持しながら挿入すると、引出電極が段差144の蹴上げ面に突き当たる。
 図9Cに示すように、背面151(図9A)からz軸の正の向きに深くなる凹部146は、上面153の高い領域にも開口している。
 図9Dに示すように、開口141の第2の側面143に、段差144が形成されている。なお、第2の側面143に対向する第3の側面149にも、段差144が形成されている。段差144の蹴上げ面は、y軸の負の方向を向く。このため、引出電極を、底面152側から開口141内に、第2の側面143に接触させた状態を維持しながら挿入すると、引出電極が段差144の蹴上げ面に突き当たる。図9B及び図9Dに示したように、引出電極が段差144に突き当たることにより、開口141内への引出電極の挿入深さを、容易に目標の深さに維持することができる。
 図9Eに示すように、前面150からz軸の正の方向に凸部145が突出している。背面151からz軸の正の方向に深くなるように凹部146が形成されている。凸部145と凹部146とは、y方向に関して同じ位置(高さ)に配置されている。底面152からy軸の正の方向に深くなるように、溝148が形成されている。溝148は、前面150と背面151との中間位置よりも背面151側に配置されている。
 図10に、実施例7による蓄電モジュールに用いられる第2の固定部材140Bの斜視図を示す。以下、図8に示した第1の固定部材140Aとの相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。図10では、図8と同様に、底面152が上方を向く姿勢で描かれている。
 第1の固定部材140Aには、1本の溝148(図8)が形成されていたが、第2の固定部材140Bには、2本の溝148A及び148Bが形成されている。溝148A及び溝148Bの各々は、溝148と同様に、底面152から上面153に向かって深くなるように形成され、x方向に長い平面形状を有する。一方の溝148Aは、前面150と背面151との中間位置よりも背面151側に配置され、他方の溝148Bは、前面150と背面151との中間位置よりも前面150側に配置されている。溝148A及び溝148Bの各々の幅は、第1の固定部材140Aの溝148(図8)の幅よりも狭く、溝148の幅の約1/2である。
 溝148A、148Bは、zx面内において開口141と部分的に重なっている。溝148Aの前面150側を向く側面の一部は、開口141の第2の側面143を兼ねる。溝148Bの背面151側を向く側面の一部は、開口141の第3の側面149を兼ねる。底面152側から開口141内に、蓄電セルの引出電極が挿入される。ここで、「引出電極」は、実施例1の第2の電極13(図2)に相当する。
 図11Aに、第2の固定部材140Bの平面図を示す。図11B、図11C、図11D及び図11Eに、それぞれ図11Aの一点鎖線11B-11B、11C-11C、11D-11D、及び11E-11Eにおける断面図を示す。図11Cは、溝148A(図10)よりも背面151側の位置における断面図を示している。
 図11Aに示した平面形状、図11B~図11Dに示した断面形状は、それぞれ第1の固定部材140Aの図9Aに示した平面形状、図9B~図9Dに示した断面形状と同一である。図11Eに示すように、底面152に、2本の溝148A、148Bが形成されている。一方の溝148Aは、前面150と背面151との中間位置よりも背面151側に配置され、他方の溝148Bは、前面150と背面151との中間位置よりも前面150側に配置されている。
 図12Aに、実施例7による蓄電モジュールに用いられる蓄電セルの平面図を示す。蓄電容器162内に、蓄電積層体161が収容されている。蓄電積層体161及び蓄電容器162は、板状の形状を有し、その平面形状は、ほぼ長方形である。蓄電積層体161は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等である。蓄電積層体161は、交互に積層された複数の正極板と負極板、及び正極板と負極板との間に挿入されたセパレータを含み、実施例1の蓄電要素11(図1A~図1C)に相当する。
 平板状の引出電極163、164が、それぞれ蓄電積層体161の正極板及び負極板に接続され、蓄電容器162の外側まで引き出されている。引出電極163と164とは、蓄電容器162の相互に反対側の縁から、反対向きに引き出されている。
 図12Bに、図12Aの一点鎖線12B-12Bにおける断面図を示す。蓄電容器162は、例えば2枚のアルミラミネートフィルムで構成される。2枚のアルミラミネートフィルムが、蓄電積層体161を挟み、外周部においてアルミラミネートフィルム同士が溶着されている。蓄電セル160の一方の面はほぼ平坦であり、他方の面は、蓄電積層体161の外形を反映した形状を有する。蓄電セル160のほぼ平坦な面を背面165といい、その反対側の面を腹面166ということとする。
 引出電極163、164は、蓄電セル160の厚さ方向に関して中心よりも背面165側に偏った位置から、背面165を引き出し方向に延長した仮想平面に沿って引き出されている。引出電極163、164の各々は、蓄電容器162から外向きに延在した後、蓄電セル160の厚さ方向(積み重ね方向)の腹面166側に向かって約90°折り曲げられている。引出電極163、164の、折り曲げられた位置より先端側の部分を、それぞれ先端部分163A、164Aということとする。
 図12Cに、実施例による蓄電モジュールに用いられる他の蓄電セル160の断面図を示す。図12Bに示した蓄電セル160においては、引出電極163、164のいずれも、腹面166側に折り曲げられていた。図12Cに示した蓄電セル160においては、一方の引出電極163は腹面166側に折り曲げられているが、他方の引出電極164は、蓄電セル160の厚さ方向(積み重ね方向)の背面165側に折り曲げられている。図12Bに示した蓄電セル160を「順方向型」と呼び、図12Cに示した蓄電セル160を「逆方向型」と呼ぶこととする。
 引出電極163及び164の一方が、実施例1の第1の電極12(図2)に対応し、他方が、第2の電極13(図12)に対応する。
 蓄電セル160が極性を有する場合には、例えば引出電極163が正極となり、もう一方の引出電極164が負極となる。蓄電セル160が極性を有しない場合には、引出電極163と164とを区別する必要はない。
 図13Aに示すように、順方向型蓄電セル160と逆方向型蓄電セル160とを、背面165同士を対向させ、引出電極163、164の引き出し方向が同一方向を向く姿勢で重ね合わせる。逆方向型蓄電セル160の引出電極164の先端部分164Aと、順方向型蓄電セル160の引出電極163の先端部分163Aとが相互に重なる。逆方向型蓄電セル160の引出電極163と、順方向型蓄電セル160の引出電極164とは、相互に反対向きに折れ曲がっている。
 逆方向型蓄電セル160の引出電極164と、順方向型蓄電セル160の引出電極163とを、第1の固定部材140Aの開口141内に、その底面152側から挿入する。このとき、逆方向型蓄電セル160の引出電極164の外側の表面が、開口141の第2の側面143に接触した状態を維持する。引出電極164の折れ曲がり箇所が段差144に突き当たることにより、挿入の深さが一定に維持される。引出電極164の先端部分164Aの外側の表面が、第1の固定部材140Aの上面153側に露出する。引出電極163の先端部分163Aの内側の表面(先端部分164Aに接触している表面とは反対側の表面)は、第1の固定部材140Aの底面152側に露出する。第1の固定部材140Aの開口141内に挿入された引出電極163、164は、図2に示した実施例1のL字型構造の電極対をなす。
 図13Bに示すように、開口141内に挿入された引出電極164の両側の縁が、開口141の第1の側面142に接触する。なお、図13Bの断面には現れていないが、開口141内に挿入された引出電極163(図13A)の両側の縁も、第1の側面142に接触する。開口141は、そのx方向の寸法が、引出電極163、164の幅と等しくなるように形成されている。このため、引出電極163、164を開口141内に挿入した状態では、蓄電セル160の重ね合わせ方向(z方向)及び引出電極の引き出し方向(y方向)の両方に平行な仮想平面(yz面)に直交する方向、すなわち幅方向(x方向)に関して、両者の相対的な位置関係が拘束される。これにより、引出電極163と164との位置決めを容易に行うことができる。
 図13Aに戻って説明を続ける。相互に重ねられた先端部分163A、164Aを、超音波溶接機のアンビル170と超音波ホーン171との間に配置する。例えば、アンビル170は、第1の固定部材140Aの底面152側から開口141内に挿入される。超音波ホーン171は、先端部分164Aの、上面153と同一方向を向く表面に対向する。蓄電容器162がアンビル170の挿入を妨げないように、蓄電容器162をアンビル170の側方に退避させる。このとき、蓄電容器162内の蓄電積層体161(図12A~図12C)と引出電極163、164との接続箇所近傍が、一時的に屈曲する。
 この状態で、開口141内に挿入された先端部分164Aと163Aとを超音波溶接する。なお、先端部分164Aと163Aとは、超音波溶接以外の方法で相互に固着させてもよい。相互に固着させるべき引出電極163、164の相対的な位置関係が拘束されているため、固着処理時における両者の位置ずれを防止することができる。
 図13Cに、超音波溶接後の蓄電セル160及び第1の固定部材140Aの断面図を示す。背面165同士を対向させて引出電極163と164とが相互に固着された蓄電セル対を複数個作製する。
 図14に示すように、1つの蓄電セル対の逆方向型蓄電セル160の腹面166と、他の蓄電セル対の順方向型蓄電セル160の腹面166とを対向させる。このとき、引出電極163、164の引き出し方向が同一方向を向くように、蓄電セル対の姿勢を維持する。この状態で、逆方向型蓄電セル160の引出電極163と、順方向型蓄電セル160の引出電極164とを、第2の固定部材140Bの開口141内に、底面152側から挿入する。このとき、一方の引出電極163の外側の表面が、開口141の第3の側面149に接触し、他方の引出電極164の外側の表面が、開口141の第2の側面143に接触した状態を維持する。引出電極163、164の折れ曲がり箇所が段差144に突き当たることにより、引出電極163、164の挿入の深さを一定に維持することができる。開口141内で、引出電極163の先端部分163Aと、引出電極164の先端部分164Aとが重なる。第2の固定部材140Bの開口141内に挿入された引出電極163、164は、図2に示した実施例1のブリッジ型構造の電極対をなす。
 相互に重なった先端部分163Aと164Aとを、アンビル170と超音波ホーン171との間に配置し、超音波溶接を行う。なお、超音波溶接以外の方法で、先端部分163Aと164Aとを固着させてもよい。
 開口141内に挿入された引出電極163、164の両側の縁が、開口141の第1の側面142(図10)に接触する。このため、幅方向に関して、引出電極163と164との相対的な位置関係を拘束することができる。
 複数の蓄電セル対に対して、超音波溶接処理を行うことにより、複数の蓄電セル160が直列接続される。直列接続された相互に隣り合う蓄電セル160の間に伝熱板169を挟み、蓄電セル160及び伝熱板169を、一時保管用ケース175内に、その開口部から順次収容する。一時保管用ケース175の底面には、端板176が格納されている。端板176の一方の表面の上(図14においては側方)に、蓄電セル160と伝熱板169とが交互に積み重ねられる。
 図15に、一時保管用ケース175(図14)内に収容された状態の第1の固定部材140Aの平面図を示す。複数の第1の固定部材140Aが、積み重ね方向(z方向)に配列している。相互に隣り合う第1の固定部材140Aのうち、一方の第1の固定部材140Aの凸部145と、他方の第1の固定部材140Aの凹部146とが嵌合する。同様に、第2の固定部材140Bにおいても、凸部145と凹部146(図10)とが嵌合する。これにより、第1の固定部材140A及び第2の固定部材140Bのx方向に関する相対的な位置関係が拘束される。
 蓄電セル160の引出電極163、164の幅方向(x方向)の位置は、既に説明したように、第1の固定部材140A及び第2の固定部材140Bに対して拘束されている。また、引出電極163、164は、蓄電容器162内の蓄電積層体161(図12A~図12C)に取り付けられている。このため、積み重ねられた蓄電セル160内の蓄電積層体161のx方向に関する相対的な位置関係を拘束することができる。
 このように、引出電極163、164が、絶縁材料で形成された第1の固定部材140Aまたは第2の固定部材140Bで覆われて、固定部材140A、140Bに拘束されている。このため、蓄電モジュールに振動や衝撃が加えられても、引出電極間の短絡故障を防止することができる。また、引出電極163、164は第1の固定部材140Aまたは第2の固定部材140B内に収容されているため、蓄電モジュールに振動や衝撃が加えられても、相互に溶接されている引出電極同士の接触不良の発生を防止することができる。
 図16に、蓄電セル160を収容した一時保管用ケース175の断面図を示す。一時保管用ケース175は、長方形状の蓄電セル160の各辺に対応して配置された下側ガイド180、上側ガイド181、及び側方ガイド182、183を含む。下側ガイド180から上側ガイド181を向く方向を高さ方向と定義し、蓄電セル160の積み重ね方向と、高さ方向とに直交する方向(図16において横方向)を、幅方向と定義する。
 第1の固定部材140Aが、下側ガイド180によって積み重ね方向(図16の紙面に垂直な方向)に案内される。同様に、第2の固定部材140Bが、上側ガイド181によって積み重ね方向に案内される。伝熱板169の端部が、側方ガイド182、183の、積層方向に延在する溝に収まることにより、伝熱板169の高さ方向の位置が調節される。
 図17に示すように、上側ガイド181に、下側ガイド180に向かう荷重を印加する。これにより、蓄電セル160の高さ方向の位置が揃う。
 図18に示すように、一時保管用ケース175を、蓄電セル160の積み重ね方向に平行な軸を回転中心として90°回転させる。側方ガイド182、183に、両者が近づく向きの荷重を印加する。これにより、伝熱板169の、幅方向(図18において縦方向)の位置を揃えることができる。
 図19に示すように、最も外側の蓄電セル160の外側の表面の上に、端板177を配置する。端板177に、他方の端板176に向かう向きの荷重を印加する。これにより、蓄電セル160と伝熱板169とに、積み重ね方向の圧縮力が印加される。圧縮力が印加された状態で、一方の端板176から他方の端板177まで、複数のタイロッド178を通し、タイロッド178にボルトを締結する。これにより、端板177に印加した荷重を取り除いても、蓄電セル160と伝熱板169とに加わる圧縮力が維持される。この圧縮力により、蓄電セル160と伝熱版49とが、端板176と177との間に、機械的に支持される。
 ここまでの工程で、複数の蓄電セル160が直列に接続された蓄電モジュールが得られる。その後、一時保管用ケース175から蓄電モジュールを取り出す。さらに、端板176と177とに、所定の圧縮力を印加し、タイロッド178のボルトを締め付ける。
 なお、一時保管用ケース175を、作業機械に搭載するための蓄電モジュール用外装ケースとして用いてもよい。図15を参照して説明したように、蓄電セル160のx方向に関する位置のばらつきを少なくすることができるため、蓄電セル160と一時保管用ケース175の内壁とを十分に離間させることができる。
 図20Aに示すように、蓄電セル160の各々を外装フィルム185で覆ってもよい。図20B及び図20Cに、それぞれ図20Aの一点鎖線20B-20B、及び一点鎖線20C-20Cにおける断面図を示す。外装フィルム185は、筒状の形状を有し、引出電極163、164が引き出されている縁に対応する部分が開放されている。外装フィルム185の、開放されている部分の縁は、引出電極163、164の基部を覆う。先端部分163A、164Aは、外装フィルム185で囲まれた空間の外側まで導出されている。
 図21Aに、背面165同士を対向させた2つの蓄電セル160と、第1の固定部材140Aとの断面図を示す。図13A~図13Cに示したように、引出電極163、164が、第1の固定部材140Aの開口141内に挿入されている。このとき、図21Aに示すように、外装フィルム185の開放端の縁が、溝148内に挿入される。
 図21Bに、腹面166同士を対向させた2つの蓄電セル160と、第2の固定部材140Aとの断面図を示す。図14に示したように、引出電極163、164が、第2の固定部材140Bの開口141内に挿入されている。このとき、図21Bに示すように、一方の蓄電セル160を取り囲む外装フィルム185の開放端の縁が一方の溝148A内に挿入され、他方の蓄電セル160を取り囲む外装フィルム185の開放端の縁が他方の溝148B内に挿入される。
 このように、第1の固定部材140Aの溝148、及び第2の固定部材140Bの溝148A、148Bは、外装フィルム185の開放端の縁を収容する役割を持つ。
 実施例1~実施例7では、蓄電セル20として電気二重層キャパシタを用いたが、その他の蓄電可能な装置を用いてもよい。例えば、蓄電セル20として、リチウムイオン電池等の二次電池、リチウムイオンキャパシタ等を用いることが可能である。
 [実施例8]
 図22~図27を参照して、実施例1~実施例7による蓄電モジュールを搭載した実施例8による作業機械について、ショベルを例に挙げて説明する。図22~図26では、ハイブリッド型ショベルが例示されるが、実施例1~実施例7による蓄電モジュールは、その他のハイブリッド型作業機械、電動ショベル等の電動作業機械等に搭載することも可能である。
 図22は、ハイブリッド型ショベルの概略平面図である。上部旋回体70に、旋回軸受け73を介して、下部走行体(走行装置)71が取り付けられている。上部旋回体70に、エンジン74、メインポンプ75、旋回用電動モータ76、油タンク77、冷却ファン78、座席79、蓄電モジュール80、及び電動発電機83が搭載されている。エンジン74は、燃料の燃焼により動力を発生する。エンジン74、メインポンプ75、及び電動発電機83が、トルク伝達機構81を介して相互にトルクの送受を行う。メインポンプ75は、ブーム82等の油圧シリンダに圧油を供給する。
 電動発電機83は、エンジン74の動力によって駆動され、発電を行う(発電運転)。発電された電力は、蓄電モジュール80に供給され、蓄電モジュール80が充電される。また、電動発電機83は、蓄電モジュール80からの電力によって駆動され、エンジン74をアシストするための動力を発生する(アシスト運転)。油タンク77は、油圧回路の油を貯蔵する。冷却ファン78は、油圧回路の油温の上昇を抑制する。操作者は、座席79に着座して、ハイブリッド型ショベルを操作する。
 図23に、ハイブリッド型ショベルの部分破断側面図を示す。下部走行体71に、旋回軸受け73を介して上部旋回体70が搭載されている。上部旋回体70は、旋回フレーム70A、カバー70B、及びキャビン70Cを含む。旋回フレーム70Aは、キャビン70C、及び種々の部品の支持構造体として機能する。カバー70Bは、支持構造体70Aに搭載された種々の部品、例えば蓄電モジュール80等を覆う。キャビン70C内に座席79(図22)が収容されている。
 旋回用電動モータ76(図22)が、その駆動対象である旋回フレーム70Aを、下部走行体71に対して、時計回り、または反時計周りに旋回させる。上部旋回体70に、ブーム82が取り付けられている。ブーム82は、油圧駆動されるブームシリンダ107により、上部旋回体70に対して上下方向に揺動する。ブーム82の先端に、アーム85が取り付けられている。アーム85は、油圧駆動されるアームシリンダ108により、ブーム82に対して前後方向に揺動する。アーム85の先端にバケット86が取り付けられている。バケット86は、油圧駆動されるバケットシリンダ109により、アーム85に対して上下方向に揺動する。
 蓄電モジュール80が、蓄電モジュール用マウント90及びダンパ(防振装置)91を介して、旋回フレーム70Aに搭載されている。蓄電モジュール80は、例えばキャビン70Cの後方に配置される。カバー70Bが蓄電モジュール80を覆う。蓄電モジュール80には、上記実施例1~実施例7による蓄電モジュールが用いられる。蓄電モジュール80から供給される電力によって、旋回用電動モータ76(図22)が駆動される。また、旋回用電動モータ76は、運動エネルギを電気エネルギに変換することによって回生電力を発生する。発生した回生電力によって、蓄電モジュール80が充電される。
 図24に、実施例8の変形例1によるショベルの部分破断側面図を示す。以下、図23に示した実施例8によるショベルとの相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。
 図23に示した例では、キャビン70Cの後方に蓄電モジュール80が配置されていたが、図24に示した変形例では、キャビン70Cの側方に蓄電モジュール80が配置されている。キャビン70Cと蓄電モジュール80との間に、ブーム82が配置されている。この変形例においても、蓄電モジュール80は旋回フレーム70Aに搭載されており、カバー70Bで覆われている。
 図25に、実施例8によるハイブリッド型ショベルのブロック図を示す。図25において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気系統を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。
 エンジン74の駆動軸がトルク伝達機構81の入力軸に連結されている。エンジン74には、電気以外の燃料によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン74は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。
 電動発電機83の駆動軸が、トルク伝達機構81の他の入力軸に連結されている。電動発電機83は、電動(アシスト)運転と、発電運転との双方の運転動作を行うことができる。電動発電機83には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型(IPM)モータが用いられる。
 トルク伝達機構81は、2つの入力軸と1つの出力軸とを有する。この出力軸には、メインポンプ75の駆動軸が連結されている。
 エンジン74に加わる負荷が大きい場合には、電動発電機83がアシスト運転を行い、電動発電機83の駆動力がトルク伝達機構81を介してメインポンプ75に伝達される。これにより、エンジン74に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン74に加わる負荷が小さい場合には、エンジン74の駆動力がトルク伝達機構81を介して電動発電機83に伝達されることにより、電動発電機83が発電運転される。電動発電機83のアシスト運転と発電運転との切り替えは、電動発電機83に接続されたインバータ118により行われる。インバータ118は、制御装置130により制御される。
 制御装置130は、中央処理装置(CPU)130A及び内部メモリ130Bを含む。CPU130Aは、内部メモリ130Bに格納されている駆動制御用プログラムを実行する。制御装置130は、表示装置135に、各種装置の劣化状態等を表示することにより、運転者の注意を喚起する。
 メインポンプ75は、高圧油圧ライン116を介して、コントロールバルブ117に油圧を供給する。コントロールバルブ117は、運転者からの指令により、油圧モータ101A、101B、ブームシリンダ107、アームシリンダ108、及びバケットシリンダ109に油圧を分配する。油圧モータ101A及び101Bは、それぞれ図22、図23 
に示した下部走行体71に備えられた左右の2本のクローラを駆動する。
 電動発電機83の電気系統の入出力端子が、インバータ118を介して蓄電回路190に接続されている。インバータ118は、制御装置130からの指令に基づき、電動発電機83の運転制御を行う。蓄電回路190には、さらに、他のインバータ120を介して旋回用電動モータ76が接続されている。蓄電回路190及びインバータ120は、制御装置130により制御される。
 電動発電機83がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路190から電動発電機83に供給される。電動発電機83が発電運転されている期間は、電動発電機83によって発電された電力が、蓄電回路190に供給される。
 旋回用電動モータ76は、インバータ120からのパルス幅変調(PWM)制御信号により交流駆動され、力行動作及び回生動作の双方の運転を行うことができる。旋回用電動モータ76には、例えばIPMモータが用いられる。IPMモータは、回生時に大きな誘導起電力を発生する。
 旋回モータ76の力行動作中は、旋回用電動モータ76が、減速機124を介して、上部旋回体70を旋回させる。この際、減速機124は、回転速度を遅くする。これにより、旋回用電動モータ76で発生した回転力が増大する。また、回生運転時には、上部旋回体70の回転運動が、減速機124を介して旋回用電動モータ76に伝達されることにより、旋回用電動モータ76が回生電力を発生する。この際、減速機124は、力行運転の時とは逆に、回転速度を速める。これにより、旋回用電動モータ76の回転数を上昇させることができる。
 レゾルバ122が、旋回用電動モータ76の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置130に入力される。旋回用電動モータ76の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。
 メカニカルブレーキ123が、旋回用電動モータ76の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ123の制動状態と解除状態とは、制御装置130からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。
 パイロットポンプ115が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン125を介して操作装置126に供給される。操作装置126は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置126は、パイロットライン125から供給される1次側の油圧を、運転者の操作に応じて、2次側の油圧に変換する。2次側の油圧は、油圧ライン127を介してコントロールバルブ117に伝達されると共に、他の油圧ライン128を介して圧力センサ129に伝達される。
 圧力センサ129で検出された圧力の検出結果が、制御装置130に入力される。これにより、制御装置130は、下部走行体71、旋回用電動モータ76、ブーム82、アーム85、及びバケット86の操作の状況を検知することができる。
 図26に、蓄電回路190の等価回路図を示す。蓄電回路190は、蓄電モジュール80、コンバータ200、及びDCバスライン210を含む。コンバータ200の一対の電源接続端子203A、203Bに蓄電モジュール80が接続されており、一対の出力端子204A、204BにDCバスライン210が接続されている。一方の電源接続端子203B、及び一方の出力端子204Bは接地されている。蓄電モジュール80には、上記実施例1~実施例7による蓄電モジュールが用いられる。 
 DCバスライン210は、インバータ118、120を介して、電動発電機83及び旋回モータ76に接続されている。DCバスライン210に発生している電圧が、電圧計211により測定され、測定結果が制御装置130に入力される。
 昇圧用の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)202Aのコレクタと、降圧用のIGBT202Bのエミッタとが相互に接続された直列回路が、出力端子204Aと204Bとの間に接続されている。昇圧用IGBT202Aのエミッタが接地され、降圧用IGBT202Bのコレクタが、高圧側の出力端子204Aに接続されている。昇圧用IGBT202Aと降圧用IGBT202Bの相互接続点が、リアクトル201を介して、高圧側の電源接続端子203Aに接続されている。
 昇圧用IGBT202A及び降圧用IGBT202Bに、それぞれダイオード202a、202bが、エミッタからコレクタに向かう向きが順方向になる向きで並列接続されている。出力端子204Aと204Bとの間に、平滑用のコンデンサ205が挿入されている。
 電源接続端子203Aと203Bとの間に接続された電圧計206が、蓄電モジュール80の端子間電圧を測定する。リアクトル201に直列に挿入された電流計207が、蓄電モジュール80の充放電電流を測定する。電圧及び電流の測定結果は、制御装置130に入力される。
 温度検出器136が、蓄電モジュール80の温度を検出する。検出された温度データは、制御装置130に入力される。温度検出器136は、例えば蓄電モジュール80を構成する複数の蓄電セルから選択された4個の蓄電セルに対応して準備された4個の温度計を含む。制御装置130は、例えば、4個の温度計で取得された4個の温度データの平均を算出し、平均値を蓄電モジュール80の温度とする。なお、キャパシタの過熱状態を判定する際には、4個の温度データが示す温度のうち最も高い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。逆に、蓄電モジュールの温度が低下し過ぎた状態の判定には、4個の温度データが示す温度のうち最も低い温度を、蓄電モジュールの温度として採用してもよい。
 制御装置130が、昇圧用IGBT202A及び降圧用IGBT202Bのゲート電極に、制御用のパルス幅変調(PWM)電圧を印加する。
 以下、昇圧動作(放電動作)について説明する。昇圧用IGBT202Aのゲート電極にPWM電圧を印加する。昇圧用IGBT202Aのオフ時に、リアクトル201に、高圧側の電源接続端子203Aから昇圧用IGBT202Aのコレクタに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この起電力が、ダイオード202bを介してDCバスライン210に印加される。これにより、DCバスライン210が昇圧される。
 次に、降圧動作(充電動作)について説明する。降圧用IGBT202Bのゲート電極に、PWM電圧を印加する。降圧用IGBT202Bのオフ時に、リアクトル201に、降圧用IGBT202Bのエミッタから高圧側の電源接続端子203Aに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、ダイオード202aを通して蓄電モジュール80が充電される。
 図27に、実施例8の変形例2によるショベルのブロック図を示す。以下、図25に示した実施例8によるハイブリッド型ショベルとの相違点に着目して説明し、同一の構成については説明を省略する。
 実施例8の変形例2によるショベルでは、エンジン74(図22、図25)が搭載されていない。蓄電モジュール80を充電するための電圧コンバータ88及び外部電源接続プラグ87が準備されている。外部電源から、外部電源接続プラグ87及び電圧コンバータ88を介して、蓄電モジュール80を充電することができる。電動発電機83は、発電機として動作せず、蓄電モジュール80(蓄電回路190)から供給される電力により、電動機としてのみ動作する。
 電圧コンバータ88は、外部電源の電圧を蓄電モジュール80の電圧に適合させるための電圧変換を行う。
 実施例1~7による蓄電モジュールは、ハイブリッド型ショベルのみならず、この変形例のように、電動ショベルにも適用することが可能である。
 上記実施例1~実施例8に基づいて、さらに以下の付記に示した発明を開示する。
 (付記1)
 板状部分の縁から引き出された少なくとも一対の電極を含む蓄電セルが、該板状部分の厚さ方向に積層され、積層方向に隣り合う前記蓄電セルの一方の電極同士を接触させることにより直列接続された蓄電モジュールであって、
 前記蓄電セルの各々の前記電極は、前記板状部分の厚さ方向の中心位置よりも、一方の表面である背面側に偏った位置に取り付けられており、
 前記蓄電セルの積層方向に隣り合う前記蓄電セルは、前記背面同士が向き合う姿勢、または前記背面とは反対側の腹面同士が向き合う姿勢で配置されており、
 前記背面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、該電極の相互に対向する表面において接触しており、
 前記腹面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、相互に近づく向きに屈曲し、一方の電極の外側の表面と、他方の電極の内側の表面とが接触している蓄電モジュール。
 (付記2)
 前記背面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、前記積層方向に屈曲している付記1に記載の蓄電モジュール。
 (付記3)
 さらに、前記積層方向に隣り合う前記蓄電セルの間に配置された伝熱板を有する付記1または2に記載の蓄電モジュール。
 (付記4)
 前記積層方向に平行な視線で見たとき、前記伝熱板は、前記電極が引き出される方向とは異なる方向に向かって、前記蓄電セルの縁よりも外側まで広がっている付記3に記載の蓄電モジュール。
 (付記5)
 さらに、前記複数の蓄電セルを、前記積層方向に加圧して収容する筐体を有する付記1乃至4のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
 (付記6)
 各々が、蓄電積層体を収容する蓄電容器と、前記蓄電容器の縁から引き出された一対の引出電極とを含み、引出電極の引き出し方向が同一方向を向く姿勢で重ねられた複数の板状の蓄電セルと、
 前記蓄電セルが重ねられた状態で、相互に隣り合う2つの蓄電セルの一方の1つの引出電極と他方の1つの引出電極とが挿入され、前記蓄電セルの重ね合わせ方向及び前記引出電極の引き出し方向に平行な仮想平面と直交する方向に関して、挿入された前記2つの引出電極の相対的な位置関係を拘束する固定部材と
を有する蓄電モジュール。
 (付記7)
 前記固定部材は絶縁材料で形成されている付記6に記載の蓄電モジュール。
 (付記8)
 前記固定部材に挿入された前記2つの引出電極は、前記蓄電容器から引き出された後、前記蓄電セルの積み重ね方向に向かって折り曲げられた先端部分を含み、
 前記固定部材に挿入された前記2つの引出電極の前記先端部分同士が重ねられており、
 前記固定部材は、前記2つの引出電極が挿入され、相互に重ねられた前記先端部分の両面を露出させる開口を有する付記6または7に記載の蓄電モジュール。
 (付記9)
 前記開口の側面に、前記引出電極の折れ曲がり箇所が突き当たることにより、前記引出電極の、前記開口内への挿入深さを規制する段差が形成されている付記8に記載の蓄電モジュール。
 (付記10)
 さらに、前記蓄電セルの各々を覆う外装フィルムを有し、
 前記固定部材に、前記外装フィルムの縁が挿入される溝が形成されている付記6乃至9のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
 (付記11)
 さらに、前記固定部材に挿入された引出電極を有する前記2つの蓄電セルの一方の側に積み重ねられた他の2つの蓄電セルの各々の1つの引出電極が挿入され、前記固定部材と同一の幾何学的形状を有する他の固定部材を有し、
 前記固定部材と、前記他の固定部材とは、相互に嵌合することにより、前記仮想平面と直交する方向に関して、前記2つの固定部材の相対的な位置を拘束する嵌合部を有する付記6乃至10のいずれか1項に記載の蓄電モジュール。
 (付記12)
 各々が、蓄電積層体を収容する蓄電容器と、前記蓄電容器の縁から引き出された一対の引出電極とを含み、引出電極の引き出し方向が同一方向を向く姿勢で重ねられた複数の板状の蓄電セルと、
 前記蓄電セルが重ねられた状態で、相互に隣り合う2つの蓄電セルの一方の1つの引出電極と他方の1つの引出電極とが挿入され、前記蓄電セルの重ね合わせ方向及び前記引出電極の引き出し方向に平行な仮想平面と直交する方向に関して、挿入された前記2つの引出電極の相対的な移動を禁止する固定部材と
を有する蓄電モジュールが搭載された作業機械。
 (付記13)
 各々が、蓄電積層体を収容する蓄電容器と、前記蓄電容器の縁から引き出された一対の引出電極とを含む2枚の板状の蓄電セルを準備する工程と、
 前記2枚の蓄電セルの一方の1つの引出電極と、他方の1つの引出電極とを、固定部材の開口内に挿入し、前記引出電極の挿入方向に直交し、かつ前記板状の蓄電セルの面内方向と平行な方向に関して、前記開口内に挿入された2つの引出電極の相対的な位置関係を拘束する工程と、
 前記2つの引出電極の相対的な位置関係を拘束した状態で、前記2つの引出電極同士を 
相互に固着させる工程と
を有する蓄電モジュールの製造方法。
10 蓄電容器
10A、10B ラミネートフィルム
11 蓄電要素
12 第1の電極
13 第2の電極
14 ガス抜き孔
15 ガス抜き弁
16 板状部分
18 帯電防止フィルム
20 蓄電セル
21 第1の集電極
21A 延伸部分
22 第2の集電極
22A 延伸部分
23 セパレータ
25 伝熱板
27 第1の分極性電極
28 第2の分極性電極
31、32、33、34 壁板
33A、34A 窓
40 加圧機構
41 押さえ板
42 ナット
43 タイロッド
48、49 強制空冷装置
70 上部旋回体
71 下部走行体(基体)
73 旋回軸受け
74 エンジン
75 メインポンプ
76 旋回モータ
77 油タンク
78 冷却ファン
79 座席
80 蓄電モジュール
81 トルク伝達機構
82 ブーム
83 電動発電機
85 アーム
86 バケット
87 外部電源接続プラグ
88 電圧コンバータ 
90 蓄電モジュールマウント
91 ダンパ(防振装置)
101A、101B 油圧モータ
107 ブームシリンダ
108 アームシリンダ
109 バケットシリンダ
114 メインポンプ
115 パイロットポンプ
116 高圧油圧ライン
117 コントロールバルブ
118 インバータ
119 キャパシタ
120 インバータ
122 レゾルバ
123 メカニカルブレーキ
124 減速機
125 パイロットライン
126 操作装置
127、128 油圧ライン
129 圧力センサ
130 制御装置
135 表示装置
136 温度検出器
140A 第1の固定部材
140B 第2の固定部材
141 開口
142 第1の側面
143 第2の側面
144 段差
145 凸部
146 凹部
147 嵌合部
148 溝
149 第3の側面
150 前面
151 背面
152 底面
153 上面
160 蓄電セル
161 蓄電積層体
162 蓄電容器
163、164 引出電極
163A、164A 先端部分
165 背面
166 腹面
169 伝熱板
170 アンビル
171 超音波ホーン
175 一時保管用ケース
176、177 端板
178 タイロッド
180 下側ガイド
181 上側ガイド
182、183 側方ガイド
185 外装フィルム200 コンバータ
201 リアクトル
202A 昇圧用IGBT
202B 降圧用IGBT
202a、202b ダイオード
203A、203B 電源接続端子
204A、204B 出力端子
205 平滑用コンデンサ
206 電圧計
207 電流計
211 電圧計

Claims (13)

  1.  下部走行体と、
     前記下部走行体の上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、
     前記上部旋回体に搭載された蓄電モジュールと
    を有し、
     前記蓄電モジュールは、各々が、板状部分の縁から引き出された少なくとも一対の電極を有する複数の蓄電セルを含み、
     前記蓄電セルは、前記板状部分の厚さ方向に積層され、積層方向に隣り合う前記蓄電セルの電極同士を接触させることにより直列接続されており、
     相互に接触している一対の前記電極で構成された電極対のうち少なくとも一部の電極対は、電極が相互に近づく向きに屈曲し、一方の電極の外側の表面と、他方の電極の内側の表面とが接触しているブリッジ型構造を有するショベル。
  2.  前記ブリッジ型構造の電極対の電極同士は、屈曲箇所よりも先端の部分において相互に接触している請求項1に記載のショベル。
  3.  前記蓄電セルの各々の前記電極は、前記板状部分の厚さ方向の中心位置よりも、一方の表面である背面側に偏った位置に取り付けられており、
     前記蓄電セルの積層方向に隣り合う前記蓄電セルは、前記背面同士が向き合う姿勢、または前記背面とは反対側の腹面同士が向き合う姿勢で配置されており、
     前記背面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、該電極の相互に対向する表面において接触しており、
     前記腹面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、前記ブリッジ型構造の電極対を構成している請求項1または2に記載のショベル。
  4.  前記背面同士を対向させた2つの前記蓄電セルを電気的に接続する前記電極は、前記積層方向に屈曲したL字型構造を有する請求項1に記載のショベル。
  5.  さらに、前記積層方向に隣り合う前記蓄電セルの間に配置された伝熱板を有する請求項1または4に記載のショベル。
  6.  前記積層方向に平行な視線で見たとき、前記伝熱板は、前記電極が引き出される方向とは異なる方向に向かって、前記蓄電セルの縁よりも外側まで広がっている請求項5に記載のショベル。
  7.  さらに、前記複数の蓄電セルを、前記積層方向に加圧して収容する筐体を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のショベル。
  8.  さらに、相互に接触している前記電極が挿入され、前記蓄電セルの積層方向及び前記電極の引き出し方向のいずれにも平行な仮想平面と直交する方向に関して、挿入された前記2つの電極の相対的な位置関係を拘束する固定部材を有する請求項1乃至7のいずれか1項に記載のショベル。
  9.  前記固定部材は絶縁材料で形成されている請求項8に記載のショベル。
  10.  前記固定部材に挿入された前記2つの電極は、前記板状部分の縁から引き出された後、前記蓄電セルの積み重ね方向に向かって折り曲げられた先端部分を含み、
     前記固定部材に挿入された前記2つの電極の前記先端部分同士が重ねられており、
     前記固定部材は、前記2つの電極が挿入され、相互に重ねられた前記先端部分の外側の表面を露出させる開口を有する請求項8または9に記載のショベル。
  11.  前記開口の側面に、前記電極の折れ曲がり箇所が突き当たることにより、前記電極の、前記開口内への挿入深さを規制する段差が形成されている請求項10に記載のショベル。
  12.  さらに、前記蓄電セルの各々を覆う外装フィルムを有し、
     前記固定部材に、前記外装フィルムの縁が挿入される溝が形成されている請求項8乃至11のいずれか1項に記載のショベル。
  13.  さらに、前記固定部材に挿入された電極を有する前記2つの蓄電セルの一方の側に積層された他の2つの蓄電セルの各々の1つの電極が挿入され、前記固定部材と同一の幾何学的形状を有する他の固定部材を有し、
     前記固定部材と、前記他の固定部材とは、相互に嵌合することにより、前記仮想平面と直交する方向に関して、前記2つの固定部材の相対的な位置を拘束する嵌合部を有する請求項8乃至12のいずれか1項に記載のショベル。
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