WO2016035307A1 - 蓄電素子 - Google Patents

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WO2016035307A1
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storage element
circuit unit
exterior body
current collector
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PCT/JP2015/004386
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増田 英樹
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株式会社Gsユアサ
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a power storage element in which a plurality of power storage elements are accommodated in an exterior body.
  • thermosensitive element needs to expand to some extent not only in the front-rear and left-right directions but also in the height direction.
  • a certain extent is required not only in the front-rear and left-right directions but also in the height direction.
  • This specification discloses a technique related to a power storage element that accommodates a circuit unit in an exterior body while suppressing a decrease in battery capacity.
  • a power storage element described in the present specification includes an exterior body, a plurality of power storage elements housed in the exterior body, and a circuit unit housed in the exterior body, and at least one of the plurality of power storage elements.
  • One or more power storage elements are small power storage elements having a smaller shape than other power storage elements, and the circuit unit is disposed between the exterior body and the small power storage elements.
  • the circuit unit can be accommodated in the exterior body while suppressing a decrease in the capacity of the electricity storage device.
  • Sectional drawing which shows the electrical storage element which concerns on Embodiment 1 of this invention Sectional drawing which shows the electrical storage element which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • Sectional drawing which shows the electrical storage element which concerns on Embodiment 3 of this invention Sectional drawing which shows the electrical storage element which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • Schematic which shows the electrical storage apparatus provided with the electrical storage element of this invention Schematic which shows the motor vehicle provided with the electrical storage apparatus provided with the electrical storage element of this invention.
  • a power storage element described in the present specification includes an exterior body, a plurality of power storage elements housed in the exterior body, and a circuit unit housed in the exterior body, and at least of the plurality of power storage elements
  • One or more power storage elements are small power storage elements having a smaller shape than other power storage elements, and the circuit unit is disposed between the exterior body and the small power storage elements.
  • the circuit unit can be accommodated in the power storage element while suppressing a decrease in the capacity of the power storage element. This is due to the following reason.
  • the space for accommodating the circuit unit needs to expand to some extent not only in the front-rear and left-right directions but also in the height direction.
  • at least one of the plurality of power storage elements is a small power storage element that is smaller than the other power storage elements.
  • a space for accommodation is provided between the exterior body and the small power storage element.
  • the power storage element different from the small power storage element since the power storage element different from the small power storage element has a larger shape than the small power storage element, the capacity of the power storage element different from the small power storage element does not decrease. That is, only the small power storage element has a reduced capacity. For this reason, the fall of the capacity
  • the circuit unit may be in contact with the inner surface of the exterior body.
  • the heat generated in the circuit unit due to the current flowing in the circuit is transferred from the outer surface of the circuit unit to the inner surface of the exterior body.
  • the heat transmitted to the inner surface of the exterior body is conducted to the outer surface of the exterior body and is dissipated to the outside of the exterior body.
  • a heat transfer member that contacts both the outer surface of the circuit unit and the inner surface of the exterior body may be disposed between the circuit unit and the exterior body.
  • heat generated in the circuit unit due to current flowing in the circuit is transmitted to the exterior body via the heat transfer member.
  • the heat transferred to the exterior body is dissipated from the outside of the exterior body to the outside of the power storage element. Therefore, it can suppress that a circuit unit and an electrical storage element become high temperature.
  • the circuit unit may include a circuit board and a seal portion surrounding the circuit board.
  • the circuit board can be prevented from coming into contact with the electrolyte by being surrounded by the seal portion.
  • the circuit board and the heat transfer member may be arranged substantially in parallel.
  • the heat generated in the circuit board can be quickly transmitted to the heat transfer member by arranging the circuit board and the heat transfer member so as to be substantially parallel.
  • a heat dissipating part may be arranged on the outer surface of the exterior body at the portion where the heat transfer member is in contact with the inner surface of the exterior body.
  • the circuit unit may include a detector that detects a state of at least one of the plurality of power storage elements.
  • the circuit unit since the circuit unit includes the detection unit, the circuit unit can detect the states of the plurality of power storage elements.
  • a plurality of the power storage elements may be used to form a power storage device.
  • the power storage device may be used as an automobile.
  • FIG. 1 A power storage device 1 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
  • the lower right side of the sheet with the symbol F is the front side of the electricity storage element 1
  • the upper right side of the page with the symbol R is the right side of the electricity storage element 1
  • the symbol U is attached.
  • the upper side of the drawing is the upper side of the storage element 1.
  • (Storage element 1) 1 is a rechargeable secondary battery, more specifically a nonaqueous electrolyte secondary battery, and more specifically a lithium ion battery.
  • the storage element 1 is mounted on, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like as an automobile, and supplies electric power to a power source that operates with electric energy.
  • the power storage element 1 has a configuration in which a plurality (two in the present embodiment) of power storage elements 3 are accommodated in an exterior body 2 together with an electrolyte (not shown).
  • the electrolyte may be an electrolytic solution or a solid electrolyte.
  • the power storage element 3 includes one large power storage element 3B and one small power storage element 3A smaller than the large power storage element 3B.
  • the exterior body 2 includes a case main body 4 and a lid body 5.
  • the case main body 4 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole, and an opening 4A is formed on one end surface side, that is, the upper end surface side.
  • the case body 4 is made of a conductive material, and is made of metal such as aluminum or aluminum alloy.
  • the case body 4 includes a bottom wall 40 and four side walls 41 that rise from the side edges of the bottom wall 40.
  • the opening 4A has a rectangular shape in which the width dimension in the left-right direction is longer than the width dimension in the direction orthogonal to the left-right direction, that is, the front-rear direction.
  • the case main body 4 contains a small power storage element 3A and a large power storage element 3B, and is filled with an electrolyte.
  • the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are arranged in the front-rear direction so that the longitudinal direction of the case main body 4 and the longitudinal direction of the small power storage element 3A and the large power storage element 3B coincide with each other. They are housed side by side.
  • the large power storage element 3B is disposed on the front side
  • the small power storage element 3A is disposed on the rear side.
  • the lid 5 is provided with a positive electrode terminal 6, a negative electrode terminal 7, a first positive electrode current collector 8A, a second positive electrode current collector 8B, a first negative electrode current collector 9A, and a second negative electrode current collector 9B. Yes.
  • the lid body 5 has a substantially rectangular shape as a whole, and has substantially the same shape as the opening 4A.
  • the lid 5 is joined to the case body 4 so as to close the opening 4 ⁇ / b> A of the case body 4.
  • the lid 5 is made of a conductive material, and is made of metal such as aluminum or aluminum alloy.
  • a positive electrode terminal 6 and a negative electrode terminal 7 are arranged on the outer surface, ie, the upper surface of the lid 5. Specifically, the positive electrode terminal 6 is disposed on one end side in the longitudinal direction of the lid 5, that is, the left side, and the negative electrode terminal 7 is disposed on the other end side in the longitudinal direction, that is, the right side.
  • Two first positive electrode current collectors 8 ⁇ / b> A and two second positive electrode current collectors 8 ⁇ / b> B extending downward from the lower surface of the lid body 5 are disposed at a position near the left end of the lid body 5.
  • the upper ends of the first positive electrode current collector 8A and the second positive electrode current collector 8B are electrically connected to the positive electrode terminal 6.
  • the first positive electrode current collector 8A has an elongated shape along a portion where the first positive electrode current collector foil 33A is exposed in the small power storage element 3A described later.
  • the two first positive electrode current collectors 8A are arranged in such a direction that the plate surfaces face each other.
  • the first positive electrode current collector 8A is made of a metal plate having a sufficient thickness so as to obtain a large current capacity, such as an aluminum alloy plate.
  • the second positive electrode current collector 8B has an elongated shape along a portion where the second positive electrode current collector foil 33B is exposed in the large power storage element 3B described later.
  • the two second positive electrode current collectors 8B are arranged so that their plate surfaces face each other.
  • the second positive electrode current collector 8B is made of a metal plate having a sufficient thickness so as to obtain a large current capacity, such as an aluminum alloy plate.
  • first negative electrode current collectors 9 ⁇ / b> A and two second negative electrode current collectors 9 ⁇ / b> B extending downward from the lower surface of the cover body 5 are disposed at a position near the right end of the cover body 5.
  • the upper ends of the first negative electrode current collector 9A and the second negative electrode current collector 9B are electrically connected to the negative electrode terminal 7.
  • the first negative electrode current collector 9A has an elongated shape along a portion where the first negative electrode current collector foil 34A is exposed in the small power storage element 3A described later.
  • the two first negative electrode current collectors 9A are arranged so that the plate surfaces face each other.
  • the first negative electrode current collector 9A is made of a metal plate having a sufficient thickness so as to obtain a large current capacity, such as a copper alloy plate, for example.
  • the second negative electrode current collector 9B has an elongated shape along the portion where the second negative electrode current collector foil 34B is exposed in the large electricity storage element 3B described later.
  • the two second negative electrode current collectors 9B are arranged so that their plate surfaces face each other.
  • the second negative electrode current collector 9B is made of a metal plate having a sufficient thickness so as to obtain a large current capacity, such as a copper alloy plate, for example.
  • the small power storage element 3A is formed by winding, for example, a first positive electrode 31A and a first negative electrode 32A via a separator 37A with the long side of a polyethylene core having a substantially rectangular plate shape as the center of the winding axis. It is formed by doing.
  • the small power storage element 3A is long in the direction along the winding axis of the core, short in the direction perpendicular to the winding axis of the core, and perpendicular to the plate surface of the core, corresponding to the core. It is configured in a cylindrical shape wound in a flat shape that is short in the direction. 3A of small electrical storage elements make the shape where the area of the area
  • the small power storage element 3A is accommodated in the case body 4 with the long side direction of the winding core as the left-right direction.
  • the first positive electrode 31A is formed by forming a positive electrode mixture layer on the surface of an aluminum foil having a strip shape in which the winding direction is the longitudinal direction.
  • 31 A of 1st positive electrodes have the part which 33 A of 1st positive electrode current collector foils are exposed in one edge extended in the longitudinal direction, without forming a positive mix layer.
  • the first negative electrode 32A is obtained by forming a negative electrode mixture layer on the surface of a copper foil having a strip shape in which the winding direction is the longitudinal direction.
  • the first negative electrode 32 ⁇ / b> A has a portion where the first negative electrode current collector foil 34 ⁇ / b> A is exposed without forming the negative electrode mixture layer on one edge extending in the longitudinal direction.
  • the small electricity storage element 3A and the large electricity storage element 3B are set to have substantially the same width dimension in the left-right direction and thickness dimension in the front-rear direction.
  • the large power storage element 3B is set to have a larger vertical dimension than the small power storage element 3A.
  • the second positive electrode 31B corresponds to the first positive electrode 31A
  • the second negative electrode 32B corresponds to the first negative electrode 32A
  • the first positive electrode current collector foil 33A corresponds to the second positive electrode current collector foil 33B
  • the first negative electrode current collector foil 34A corresponds to the second negative electrode current collector foil 34B. The same applies to the following description unless otherwise specified.
  • the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are regions formed by the short side direction of the core, that is, the direction along the vertical direction, and the long side direction of the core, that is, the direction along the left-right direction. Are arranged to face each other. Specifically, as shown in FIG. 3, the front side of the small power storage element 3A and the rear side of the large power storage element 3B face each other, and the front side of the portion where the first positive current collector foil 33A is exposed and the second positive current collector foil. The rear side of the portion where 33B is exposed faces the front side of the portion where the first negative electrode current collector foil 34A is exposed, and the rear side of the portion where the second negative electrode current collector foil 34B is exposed.
  • the first positive electrode current collector 8A and the portion where the first positive electrode current collector foil 33A is exposed are connected by ultrasonic welding while being sandwiched between the clips 35A. Further, the first negative electrode current collector 9A and the portion where the first negative electrode current collector foil 34A is exposed are connected by ultrasonic welding while being sandwiched between the clips 36A.
  • the clip 35A is made of a material having a resistance value substantially equal to the material of the first positive electrode current collector 8A and the first positive electrode current collector foil 33A to be connected.
  • the positive clip 35A is made of, for example, an aluminum alloy.
  • the clip 36A is made of a material having a resistance value substantially equal to the material of the first negative electrode current collector 9A and the first negative electrode current collector foil 34A to be connected.
  • the clip 36A on the negative electrode side is made of, for example, a copper alloy.
  • the second positive electrode current collector 8B and the portion where the second positive electrode current collector foil 33B is exposed are connected by ultrasonic welding while being sandwiched between the clips 35B.
  • the second negative electrode current collector 9B and the portion where the second negative electrode current collector foil 34B is exposed are connected by ultrasonic welding in a state of being sandwiched between the clips 36B.
  • the clip 35B is made of a material having a resistance value substantially equal to the material of the second positive electrode current collector 8B and the first positive electrode current collector foil 33B to be connected.
  • the positive clip 35B is made of, for example, an aluminum alloy.
  • the clip 36B is made of a material having a resistance value substantially equal to the material of the second negative electrode current collector 9B and the second negative electrode current collector foil 34B to be connected.
  • the clip 36B on the negative electrode side is made of, for example, a copper alloy.
  • an accommodation space 10A for accommodating a circuit unit 20A described later is formed in a region surrounded by the small power storage element 3A, the large power storage element 3B, and the inner surface of the exterior body 2, an accommodation space 10A for accommodating a circuit unit 20A described later is formed.
  • the storage space 10A is located in the left-right direction at a position above the small power storage element 3A and below the lid 5 and behind the large power storage element 3B. It is elongated and formed.
  • the circuit unit 20A has a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the left-right direction.
  • the circuit unit 20A includes a circuit board 21 having a conductive path formed by a printed wiring technique, and a seal portion 22 that surrounds the circuit board 21 in a liquid-tight manner.
  • the circuit board 21 has a front surface and a back surface. Electronic components connected to the conductive path are mounted on both or one of the front and back surfaces of the circuit board 21.
  • the electronic component for example, an arbitrary electronic component such as a thermistor 23 (an example of a detection unit), a semiconductor switching element, a resistor, a capacitor, a CPU (central processing unit), and the like can be appropriately selected.
  • the thermistor 23 detects the temperature in the power storage element 1 and outputs a temperature signal corresponding to the temperature in the power storage element 1.
  • the temperature signal may be output to the outside of the power storage element 1 by outputting a modulated power current from the positive terminal 6 or the negative terminal 7. Further, even if an electric wire (not shown) is connected to the thermistor 23, the electric wire is passed through the exterior body 2 and led out of the electric storage element 1, and a temperature signal is output from the electric wire to the outside of the electric storage element 1. Good. In this case, the temperature signal can be output to a CPU disposed outside the power storage element 1.
  • the CPU When the CPU is connected to the thermistor 23 by an electric wire, the CPU receives a temperature signal from the thermistor 23 via the electric wire. Further, the CPU may be configured to be connected to the positive terminal or the negative terminal and to demodulate and receive the temperature signal from the power current.
  • the thermistor 23 can be configured to output a temperature signal to the CPU mounted on the circuit board 21 arranged in the circuit unit 20.
  • the temperature signal is received by a CPU arranged inside or outside the storage element 1.
  • the CPU determines whether or not the power storage element 1 is in an abnormal state by comparing the received temperature signal with a threshold value stored in advance.
  • an encapsulating member 24 enclosing a reaction inhibitor that suppresses the battery reaction of the small electricity storage element 3A and the large electricity storage element 3B is mounted on the circuit board 21.
  • the CPU determines that the power storage element is in an abnormal state
  • the exterior of the enclosing member 24 is broken, and the reaction inhibitor is diffused inside the exterior body 2. Then, the battery reaction of the small power storage element 3A and the large power storage element 3B is suppressed.
  • the circuit board 21 is embedded with a ceramic or a synthetic resin material constituting the seal portion 22.
  • the seal portion 22 is formed by molding a synthetic resin material so as to surround the circuit board 21.
  • any synthetic resin material such as polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), PPS (polyphenylene sulfide), polyimide, polyamide, polyester (polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc.) is appropriately selected as necessary. can do.
  • the outer surface of the seal portion 22 may be aluminum laminated in order to enhance insulation.
  • the ceramic or synthetic resin material constituting the seal portion 22 preferably has a thermal conductivity higher than 1 W ⁇ m ⁇ 1 ⁇ K ⁇ 1 .
  • the circuit board 21 and the electronic components mounted on the circuit board 21 are in close contact with the synthetic resin material constituting the seal portion 22.
  • the outer surface of the seal portion 22 is in thermal contact with the inner surface of the exterior body 2.
  • heat transfer contact includes the case where the seal portion 22 and the exterior body 2 are in direct contact with each other and the case where the seal portion 22 and the exterior body 2 are indirect contact via different members.
  • heat transfer contact includes a case where the outer surface of the seal portion 22 and the inner surface of the exterior body 2 are separated from each other, and heat is transferred between the seal portion 22 and the exterior body 2 due to radiation.
  • the upper surface of the seal portion 22 is in contact with the lower surface of the lid 5 from below.
  • the rear surface of the seal portion 22 is in contact with the inner surface of the side wall 41 of the case body 4 from the front.
  • the first positive electrode 31A and the second positive electrode 31B are manufactured as follows.
  • a positive electrode mixture is prepared by mixing a positive electrode active material, a binder, and a conductive additive, and appropriately adding N-methylpyrrolidone thereto to prepare a paste.
  • This positive electrode mixture is applied to both surfaces of a positive electrode substrate made of an aluminum foil.
  • the first positive electrode 31 ⁇ / b> A and the second positive electrode 31 ⁇ / b> B are produced by drying and pressurizing with a roll press.
  • the first negative electrode 32A and the second negative electrode 32B are produced as follows.
  • a negative electrode mixture is prepared by mixing a negative electrode active material and a binder and adding N-methylpyrrolidone thereto to prepare a paste. This negative electrode mixture is applied to both surfaces of a negative electrode substrate made of copper foil.
  • the first negative electrode 32A and the second negative electrode 32B are produced by drying and pressurizing with a roll press.
  • separators 37A and 37B for example, a polyolefin microporous film is used.
  • the winding type small power storage element 3A is manufactured by winding the first positive electrode 31A and the first negative electrode 32A obtained as described above via the separator 37A.
  • the second positive electrode 31B and the second negative electrode 32B are wound through the separator 37B to produce a wound type large power storage element 3B.
  • the case body 4 having the opening 4A and the lid body 5 are created.
  • a positive terminal 6 and a negative terminal 7 are attached to the lid 5.
  • a first positive electrode current collector 8A and a second positive electrode current collector 8B are connected to the positive electrode terminal 6, and a first negative electrode current collector 9A and a second negative electrode current collector 9B are connected to the negative electrode terminal 7.
  • the clip 35A is connected to the portion where the first positive electrode current collector foil 33A is exposed and the first positive electrode current collector Ultrasonic welding is performed on the body 8A.
  • the clip 35B is connected to the portion where the second positive electrode current collector foil 33B is exposed and the second positive electrode current collector foil 33B. Ultrasonic welding is performed on the two positive electrode current collector 8B.
  • the clip 36A is replaced with the portion where the first negative electrode current collector foil 34A is exposed and the first negative electrode current collector 9A.
  • Ultrasonic welding is performed on the current collector 9A.
  • the clip 36B is replaced with the portion where the second negative electrode current collector foil 34B is exposed. 2 Ultrasonic welding is performed on the negative electrode current collector 9B.
  • the case body 4 is formed into a predetermined shape using a metal plate. Subsequently, the power storage element 3 is inserted into the case body 4 from the opening 4 ⁇ / b> A of the case body 4. The hole edge of the opening 4A of the case body 4 and the side edge of the lid 5 are welded by a known method. Then, the storage element 1 is completed by injecting an electrolyte from a liquid injection port (not shown) provided on the side wall 50 of the case body 4 and sealing the liquid injection port.
  • a liquid injection port not shown
  • the power storage device 1 includes an exterior body 2, a plurality of power storage elements 3 accommodated in the exterior body 2, and a circuit unit 20 ⁇ / b> A accommodated in the exterior body 2. At least one power storage element 3 among the plurality of power storage elements 3 is a small power storage element 3A having a smaller shape than the other power storage elements.
  • the circuit unit 20A is disposed between the exterior body 2 and the small power storage element 3A.
  • the circuit unit 20A can be accommodated in the power storage element 1 while suppressing a decrease in the capacity of the power storage element. This is due to the following reason.
  • the accommodation space 10A for accommodating the circuit unit 20A needs to expand to some extent not only in the front-rear and left-right directions but also in the height direction.
  • at least one of the plurality of power storage elements 3 is set to a small power storage element 3A that is smaller than the other power storage elements 3, whereby the circuit unit 20A.
  • a housing space 10A for housing the battery is provided between the exterior body 2 and the small power storage element 3A. Thereby, in addition to the front-rear and left-right directions, it is possible to secure an accommodation space 10A that is sufficiently wide in the height direction.
  • the power storage element 3 different from the small power storage element 3A is a large power storage element 3B larger than the small power storage element 3A.
  • capacitance of the large electrical storage element 3B different from 3 A of small electrical storage elements does not fall. That is, only the small power storage element 3A has a reduced capacity. For this reason, as a whole of the electricity storage element 1, it is possible to suppress a decrease in the capacity of the electricity storage element.
  • the circuit unit 20A may be in contact with the inner surface of the exterior body 2. Thereby, the heat generated in the circuit unit 20 ⁇ / b> A due to the current flowing through the circuit is transmitted from the outer surface of the circuit unit 20 ⁇ / b> A to the inner surface of the exterior body 2. The heat transmitted to the inner surface of the exterior body 2 is conducted to the outer surface of the exterior body 2 and is dissipated to the outside of the exterior body 2. Thereby, it can suppress that the inside of the circuit unit 20A and the electrical storage element 3 become high temperature locally.
  • the circuit unit 20 ⁇ / b> A detects the state of at least one power storage element 3 among the plurality of power storage elements 3 and outputs a detection signal indicating the state of at least one power storage element 3.
  • the thermistor 23 may be provided. Thereby, the circuit unit 20 ⁇ / b> A can detect the states of the plurality of power storage elements 3. As a result, for example, when the temperature of the power storage element 3 rises due to an abnormality occurring in any of the plurality of power storage elements 3, the thermistor 23 reliably detects that the temperature of the power storage element has risen. Can do.
  • the circuit unit 20 ⁇ / b> B is accommodated in an accommodation space 10 ⁇ / b> B formed inside the exterior body 2 and between the small power storage element 3 ⁇ / b> A and the exterior body 2.
  • a heat transfer member 26 is disposed between the circuit unit 20 ⁇ / b> B and the exterior body 2. The heat transfer member 26 is in contact with both the rear surface of the circuit unit 20 ⁇ / b> B and the inner surface of the side wall 41 of the case body 4.
  • the heat transfer member 26 is formed in a plate shape.
  • the heat transfer member 26 may be configured to be sandwiched between the circuit unit 20 ⁇ / b> B and the side wall 41 of the case body 4. Further, the heat transfer member 26 may be attached to the rear surface of the circuit unit 20B.
  • the heat transfer member 26 and the circuit unit 20B can be fixed by a known method such as adhesion or screwing.
  • the heat transfer member 26 may be attached to the inner surface of the side wall 41 of the case body 4 by a known method such as adhesion, screwing, or welding.
  • any material such as synthetic resin, metal, ceramic, or the like can be appropriately selected as necessary. These materials may be filled with a general filler such as glass fiber.
  • the circuit board 21 has a discharge circuit (not shown) formed in parallel to the small power storage element 3A and the large power storage element 3B.
  • a semiconductor switching element 25 is connected to the discharge circuit. The semiconductor switching element 25 can select whether the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are connected to the positive terminal 6 and the negative terminal 7 or to the discharge circuit.
  • the CPU determines that the storage element 1 is not in an abnormal state
  • the CPU connects the small storage element 3A and the large storage element 3B to the positive terminal 6 and the negative terminal 7 with respect to the semiconductor switching element 25, and Disconnect the discharge circuit.
  • the CPU determines that the power storage element 1 is in an abnormal state
  • the CPU connects the small power storage element 3A and the large power storage element 3B to the discharge circuit and connects the positive electrode terminal 6 to the semiconductor switching element 25. And the negative electrode terminal 7 is disconnected.
  • the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are connected to the positive terminal 6 and the negative terminal 7, and the small power storage element 3A and The electric power charged in the large power storage element 3 ⁇ / b> B is supplied to a load connected to the positive terminal 6 and the negative terminal 7.
  • the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are connected to the discharge circuit by the semiconductor switching element 25. Thereby, the charge remaining in the small power storage element 3A and the large power storage element 3B can be discharged by the discharge circuit. As a result, when the power storage element 1 is in an abnormal state, even if the small power storage element 3A and the large power storage element 3B are disconnected from the positive electrode terminal 6 and the negative electrode terminal 7, the small power storage element 3A and the large power storage element 3A still remain. It is possible to avoid a situation in which charge is held in the element 3B.
  • the heat transfer member 26 is arranged in the vicinity of the semiconductor switching element 25.
  • the heat generated in the semiconductor switching element 25 is quickly transmitted to the heat transfer member 26 via the seal portion 22, transferred from the heat transfer member 26 to the case body 4, and from the case body 4 to the power storage element 1. Dissipated outside.
  • the inside of the circuit unit 20B can be prevented from locally becoming high temperature.
  • the heat transfer member 26 may be disposed in the vicinity of the circuit board 21 so that the plate surface of the circuit board 21 and the plate surface of the heat transfer member 26 are substantially parallel to each other. Thereby, heat can be transmitted over a relatively wide area from the plate surface of the circuit board 21 to the plate surface of the heat transfer member 26. Thereby, it can suppress that the circuit board 21 becomes high temperature locally.
  • Such a configuration is effective when the amount of heat generated from the discharge circuit formed on the circuit board 21 is relatively large.
  • substantially parallel includes the case where the plate surface of the circuit board 21 and the plate surface of the heat transfer member 26 are parallel, and the plate surface of the circuit board 21 and the plate surface of the heat transfer member 26. Even when the is not parallel, the case where it is recognized as being substantially parallel is also included.
  • the heat transfer member 26 that is in contact with both the outer surface of the circuit unit 20B and the inner surface of the exterior body 2 is disposed between the circuit unit 20B and the exterior body 2.
  • the heat generated in the circuit unit 20 ⁇ / b> B due to the current flowing in the circuit is transmitted to the exterior body 2 through the heat transfer member 26.
  • the heat transferred to the exterior body 2 is dissipated from the outside of the exterior body 2 to the outside of the power storage element 1. Thereby, it can suppress that the circuit unit 20B and the electrical storage element 1 become high temperature.
  • the outer surface of the bottom wall 40 of the case body 4 is a heat radiating portion that is cooled by a cooling medium (not shown).
  • a cooling medium not shown
  • cooling medium a known cooling medium such as air, water, oil, organic solvent, or the like can be appropriately selected.
  • the heat transfer member 26 is disposed above the bottom wall 40 of the case body 4.
  • a circuit unit 20 ⁇ / b> C is disposed on the upper surface of the heat transfer member 26.
  • a small power storage element 3A is arranged above the circuit unit 20C. In other words, an accommodation space 10C for accommodating the circuit unit 20C is formed below the small power storage element 3A, and the circuit unit 20C is accommodated in the accommodation space 10C.
  • the semiconductor switching element 25 is arranged below the circuit board 21 in the circuit unit 20 ⁇ / b> C. Thereby, the semiconductor switching element 25 is arranged in the vicinity of the heat transfer member 26. Thereby, the heat generated in the semiconductor switching element 25 is quickly transmitted to the heat transfer member 26.
  • the heat generated in the circuit unit 20C when energized is transmitted to the heat transfer member 26 and then to the heat radiating portion.
  • the heat radiating part since the heat dissipation is improved by the cooling medium, it is possible to further suppress the temperature of the circuit unit 20C from rising.
  • the circuit board 21 is disposed in the vicinity of the heat transfer member 26, and the circuit board 21 and the plate surface of the heat transfer member 26 are substantially parallel to each other. 21 may be arranged. Such a configuration can quickly transfer the heat generated in the circuit board 21 to the heat transfer member 26, and is therefore effective when the heat generated in the circuit board 21 during energization is relatively large.
  • Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
  • three power storage elements 3 are accommodated in the exterior body 2 side by side in the front-rear direction.
  • the power storage element 3 is a large power storage element 3B, a small power storage element 3A, and a large power storage element 3B in order from the front.
  • one small power storage element 3 ⁇ / b> A is arranged in a state of being sandwiched by two large power storage elements 3 ⁇ / b> B from the front-rear direction.
  • a circuit unit 20D is arranged below the small power storage element 3A and between the bottom wall 40 of the case body 4.
  • an accommodation space 10D for accommodating the circuit unit 20D is formed between the lower surface of the small power storage element 3A and the bottom wall 40 of the case body 4, and the circuit unit 20D is accommodated in the accommodation space 10D.
  • the lower surface of the circuit unit 20 ⁇ / b> D is in contact with the inner surface of the bottom wall 40 of the case body 4.
  • the plate surface of the circuit board 21 is arranged substantially parallel to the wall surface of the bottom wall 40 of the case body 4.
  • substantially parallel includes the case where the plate surface of the circuit board 21 and the wall surface of the bottom wall 40 of the case body 4 are parallel, and the plate surface of the circuit board 21 and the bottom wall of the case body 4. Even when it is a case where 40 wall surfaces are not parallel, the case where it is recognized as substantially parallel is also included.
  • This embodiment is effective when three or more power storage elements 3 are arranged inside the exterior body 2.
  • the vertical dimension of the small power storage element 3C and the height dimension of the large power storage element 3B are set to be substantially the same.
  • the length dimension in the left-right direction of the small power storage element 3C is set to be shorter than the length dimension in the left-right direction of the large power storage element 3B.
  • An accommodation space 10E for accommodating the circuit unit 20E is formed between the left end portion of the small power storage element 3C and the side wall 41 of the case body 4.
  • the accommodation space 10 ⁇ / b> E extends in the vertical direction inside the exterior body 2.
  • the circuit unit 20E is accommodated in the main space 10E.
  • the circuit unit 20E according to the present embodiment is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is elongated in the vertical direction.
  • the power storage device 1 is effective when an accommodation space 10E that is elongated in the vertical direction is provided inside the exterior body 2.
  • the circuit units 20A to 20E have been given examples in which the circuit board 21 is embedded in a synthetic resin material.
  • the circuit unit is not limited to this, and the circuit board 21 may be embedded in ceramic, or the circuit board 21 may be accommodated in a liquid-tightly sealed metal container.
  • stainless steel can be used as the metal constituting the metal container.
  • the power storage element 1 is a lithium ion battery which is a kind of nonaqueous electrolyte secondary battery.
  • the present invention is not limited thereto, and the storage element 1 may be another secondary battery such as a lead storage battery or a nickel hydride battery, or may be a primary battery.
  • a capacitor etc. may be sufficient.
  • the detection unit is configured to detect the temperature of the power storage element 1 by the thermistor 23, but is not limited thereto, and the detection unit may be configured to detect the voltage of the power storage element 1. It is good also as a structure which detects the electric current of the element 1, and can be set as the structure which detects the arbitrary states which concern on the electrical storage element 1 as needed. Further, the detection unit may be omitted.
  • the CPU determines whether or not the power storage element 1 is in an abnormal state.
  • the present invention is not limited to this, and whether or not the power storage element 1 is in an abnormal state is formed on the circuit board 21.
  • the configuration may be determined by a circuit, or may be determined by a circuit formed outside the power storage element 1.
  • a power storage device can be configured by combining a plurality of power storage elements according to the above embodiment, and one embodiment thereof is shown in FIG.
  • the power storage device 101 includes a plurality of power storage units 100. Each power storage unit 100 includes a plurality of power storage elements 1.
  • the power storage device 101 can be mounted as a power source for vehicles such as an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HEV), and a plug-in hybrid vehicle (PHEV), and one embodiment thereof is shown in FIG.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • the electricity storage device can accommodate the circuit unit in the exterior body while suppressing the decrease in the capacity of the electricity storage device, the electric vehicle (EV), the hybrid vehicle (HEV), the plug-in hybrid vehicle (PHEV) ) And the like can be effectively used for power supplies for automobiles, power supplies for electronic devices, power supplies for power storage, and the like.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • PHEV plug-in hybrid vehicle
  • Power storage element 2 Exterior body 3: Power storage elements 3A, 3C, 3D: Small power storage element 3B: Large power storage elements 10A, 10B, 10C, 10D, 10E: Circuit unit 26: Heat transfer member 23: Thermistor 100: Power storage unit 101: Power storage device 102: Body body 103: Automobile

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Abstract

 本発明の目的は、蓄電素子の容量の低下を抑制しつつ、外装体内に回路ユニットが収容された蓄電素子を提供することである。蓄電素子1は、外装体2と、外装体2内に収容される複数の蓄電要素3と、外装体2内に収容される回路ユニット20Aとを備え、複数の蓄電要素3のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素3は、他の大蓄電要素3Bに比べて小さな形状を有する小蓄電要素3Aであり、回路ユニット20Aは、外装体2と小蓄電要素3Aとの間に配される。

Description

蓄電素子
 本明細書に開示される技術は、外装体内に複数の蓄電要素が収容された蓄電素子に関する。
 従来、電池ケース内に電極群を収容してなる非水電解液二次電池が知られている(特開平10-214613号)。この非水電解液二次電池は、ケース内の電極群の中央に、感熱素子が設置されている。
特開平10-214613号公報
 感熱素子を収容するためのスペースは、前後左右方向だけでなく、高さ方向についてもある程度の広がりが必要となる。また、感熱素子以外の部品を電池ケース内に収容する場合であっても、同様に、該部品を収容するためのスペースとして前後左右方向だけでなく、高さ方向についてもある程度の広がりが必要となる。
 このため、感熱素子等の部品を収容するスペースを電池ケース内に形成するために、電極群を小型化することが考えられる。しかし、電極群を小型化すると電池容量が減少するという問題が発生する恐れがある。
 本明細書では電池容量の低下を抑制しつつ、外装体内に回路ユニットを収容する蓄電素子に係る技術を開示する。
 本明細書に記載された蓄電素子は、外装体と、前記外装体内に収容される複数の蓄電要素と、前記外装体内に収容される回路ユニットとを備え、前記複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素は、他の蓄電要素に比べて小さな形状を有する小蓄電要素であり、前記回路ユニットは、前記外装体と前記小蓄電要素との間に配される。
 本明細書に記載された蓄電素子によれば、蓄電素子の容量の低下を抑制しつつ、外装体内に回路ユニットを収容することができる。
本発明の実施形態1に係る蓄電素子を示す斜視図 本発明の実施形態1に係る蓄電素子を示す分解斜視図 本発明の実施形態1に係る蓄電素子を示す断面図 本発明の実施形態2に係る蓄電素子を示す断面図 本発明の実施形態3に係る蓄電素子を示す断面図 本発明の実施形態4に係る蓄電素子を示す断面図 本発明の実施形態5に係る蓄電素子を示す断面図 本発明の蓄電素子が備えられる蓄電装置を示す概略図 本発明の蓄電素子が備えられる蓄電装置が備えられる自動車を示す概略図
(本実施形態の概要)
 本明細書に記載された蓄電素子は、外装体と、前記外装体内に収容される複数の蓄電要素と、前記外装体内に収容される回路ユニットと、を備え、前記複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素は、他の蓄電要素に比べて小さな形状を有する小蓄電要素であり、前記回路ユニットは、前記外装体と前記小蓄電要素との間に配される。
 上記の構成によれば、蓄電素子の容量の低下を抑制しつつ、蓄電素子内に回路ユニットを収容することができる。これは、以下の理由による。
 回路ユニットを収容するためのスペースは、前後左右方向だけでなく、高さ方向についてもある程度の広がりが必要となる。上記の点に鑑み、本明細書に記載した技術においては、複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素を、他の蓄電要素に比べて小さな小蓄電要素とすることにより、回路ユニットを収容するためのスペースを、外装体と小蓄電要素との間に設ける。これにより、前後左右方向に加えて、高さ方向についても十分な広がりを有するスペースを確保することができる。
 一方、小蓄電要素と異なる蓄電要素は、小蓄電要素よりも大きな形状を有するので、小蓄電要素と異なる蓄電要素の容量が低下することはない。つまり、容量が低下するのは小蓄電要素のみである。このため、蓄電素子全体として、蓄電素子の容量の低下を抑制することができる。
 前記回路ユニットは、前記外装体の内面と接していてもよい。
 上記の構成によれば、回路に電流が流れることにより回路ユニットで発生した熱は、回路ユニットの外面から、外装体の内面に伝達される。外装体の内面に伝達された熱は、外装体の外面へと伝導され、外装体の外部に放散される。これにより、回路ユニットの内部や蓄電要素が局所的に高温になることを抑制することができる。
 前記回路ユニットと前記外装体との間には、前記回路ユニットの外面と前記外装体の内面との双方に接する伝熱部材が配されていてもよい。
 上記の構成によれば、回路に電流が流れることにより回路ユニットで発生した熱は、伝熱部材を介して外装体に伝達される。外装体に伝達された熱は、外装体の外部から蓄電素子の外部に放散される。これにより、回路ユニットや蓄電素子が高温になることを抑制することができる。
 前記回路ユニットは、回路基板と、回路基板を包囲するシール部と、を備えていてもよい。
 上記の構成によれば、回路基板がシール部に包囲されることにより、回路基板が電解質に接することを抑制することができる。
 前記回路基板と、前記伝熱部材とは、実質的に平行になるように配されていてもよい。
 上記の構成によれば、回路基板と伝熱部材とが実質的に平行になるように配されることにより、回路基板で発生した熱を速やかに伝熱部材に伝達させることができる。
 前記外装体の内面のうち、前記伝熱部材が接している部分における外装体の外面には、放熱部が配されていてもよい。
 上記の構成によれば、放熱部が配されることにより、回路ユニットの温度が上昇することを抑制することができる。
 前記回路ユニットは、前記複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素の状態を検知する検知部を備えていてもよい。
 上記の構成によれば、回路ユニットが検知部を備えることにより、回路ユニットは複数の蓄電要素の状態を検知することができる。
 前記蓄電素子を複数用いて、蓄電装置としてもよい。
 前記蓄電装置を用いて、自動車としてもよい。
<実施形態1>
 実施形態1に係る蓄電素子1について図1~図3を参照しつつ説明する。以下の説明では、図1において、符号Fが付された紙面右下側を蓄電素子1の前側とし、符号Rが付された紙面右上側を蓄電素子1の右側とし、符号Uが付された紙面上側を蓄電素子1の上側とする。
(蓄電素子1)
 図1に示す蓄電素子1は、繰り返し充放電可能な二次電池であり、より具体的には非水電解質二次電池であり、さらにより具体的にはリチウムイオン電池である。蓄電素子1は、例えば、自動車として、電気自動車やハイブリット自動車等に搭載され、電気エネルギーで作動する動力源に電力を供給する。
 図2に示すように、蓄電素子1は、複数(本実施形態では2つ)の蓄電要素3が、外装体2内に図示しない電解質と共に収容された構成を有する。電解質は、電解液であってもよく、また、固体電解質であってもよい。本実施形態においては、蓄電要素3は、1つの大蓄電要素3Bと、この大蓄電要素3Bよりも小さな、1つの小蓄電要素3Aを備える。
(外装体2)
 外装体2は、ケース本体4と蓋体5とを有する。ケース本体4は、全体として略直方体状をなし、一端面側、即ち上端面側に開口部4Aが開口形成されている。ケース本体4は、導電性材料により形成され、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等の金属製である。ケース本体4は底壁40と、底壁40の側縁から立ち上がる4つの側壁41とを、備える。
 開口部4Aは、左右方向の幅寸法が、左右方向に直交する方向、即ち前後方向の幅寸法よりも長い矩形状をなす。ケース本体4の内部には、小蓄電要素3Aと大蓄電要素3Bとが収容されるとともに、電解質が充填されている。小蓄電要素3Aと、大蓄電要素3Bとは、ケース本体4の内部において、ケース本体4の長手方向と、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bの長手方向とが一致する姿勢で、前後方向に並んで収容されている。本実施形態では、大蓄電要素3Bが前側に配されており、小蓄電要素3Aが後側に配されている。
 蓋体5には、正極端子6、負極端子7、第1正極集電体8A、第2正極集電体8B、第1負極集電体9A、及び第2負極集電体9Bが設けられている。蓋体5は、全体として略長方形状をなし、開口部4Aと略同一の形状をなす。蓋体5は、ケース本体4の開口部4Aを塞ぐようにケース本体4に接合されている。なお、蓋体5は、導電性材料により形成され、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等の金属製である。
 蓋体5の外面、即ち、上面には正極端子6と負極端子7とが配置されている。具体的には、正極端子6は、蓋体5の長手方向における一端側、即ち左側に配置されて、負極端子7は、長手方向における他端側、即ち右側に配置されている。
 蓋体5の左端部寄りの位置には、蓋体5の下面から下方に延びる2つの第1正極集電体8A、及び2つの第2正極集電体8Bが配設されている。詳細には図示しないが、第1正極集電体8A及び第2正極集電体8Bの上端部は、正極端子6に電気的に接続されている。
 第1正極集電体8Aは、後述する小蓄電要素3Aにおいて第1正極集電箔33Aが露出する部分に沿う細長い形状である。2つの第1正極集電体8Aは、互いの板面が対向する向きで配されている。第1正極集電体8Aは、例えばアルミニウム合金板など、それぞれ大きな電流容量が得られるように十分な厚さを有する金属板からなる。
 第2正極集電体8Bは、後述する大蓄電要素3Bにおいて第2正極集電箔33Bが露出する部分に沿う細長い形状である。2つの第2正極集電体8Bは、互いの板面が対向する向きで配されている。第2正極集電体8Bは、例えばアルミニウム合金板など、それぞれ大きな電流容量が得られるように十分な厚さを有する金属板からなる。
 蓋体5の右端部寄りの位置には、蓋体5の下面から下方に延びる2つの第1負極集電体9A、及び2つの第2負極集電体9Bが配されている。詳細には図示しないが、第1負極集電体9A及び第2負極集電体9Bの上端部は、負極端子7に電気的に接続されている。
 第1負極集電体9Aは、後述する小蓄電要素3Aにおいて第1負極集電箔34Aが露出する部分に沿う細長い形状である。2つの第1負極集電体9Aは、互いの板面が対向する向きで配されている。第1負極集電体9Aは、例えば銅合金板など、それぞれ大きな電流容量が得られるように十分な厚さを有する金属板からなる。
 第2負極集電体9Bは、後述する大蓄電要素3Bにおいて第2負極集電箔34Bが露出する部分に沿う細長い形状である。2つの第2負極集電体9Bは、互いの板面が対向する向きで配されている。第2負極集電体9Bは、例えば銅合金板など、それぞれ大きな電流容量が得られるように十分な厚さを有する金属板からなる。
(小蓄電要素3A)
 小蓄電要素3Aは、略長方形状の板状をなすポリエチレン製の巻芯の長辺を巻軸の中心にして、例えば、第1正極31Aと第1負極32Aとをセパレータ37Aを介して巻回することにより形成されるものである。
 これにより、小蓄電要素3Aは、巻芯に対応して、巻芯の巻軸に沿った方向に長く、巻芯の巻軸に垂直な方向に短い、かつ、巻芯の板面に垂直な方向に短い扁平型に巻回した筒形状に構成される。小蓄電要素3Aは、巻芯の短辺方向に沿った方向と、巻芯の長辺方向に沿った方向とによって形成される領域の面積が、他の領域の面積より大きくなる形状をなす。そして、小蓄電要素3Aは、巻芯の長辺方向を左右方向として、ケース本体4に収容される。
 第1正極31Aは、巻回方向を長手方向とした帯状をなすアルミニウム箔の表面に正極合剤層が形成されたものである。第1正極31Aは、その長手方向に延びる一方の縁には、正極合剤層が形成されずに第1正極集電箔33Aが露出する部分が存在する。
 第1負極32Aは、巻回方向を長手方向とした帯状をなす銅箔の表面に負極合剤層が形成されたものである。第1負極32Aは、その長手方向に延びる一方の縁には、負極合剤層が形成されずに第1負極集電箔34Aが露出する部分が存在する。
(大蓄電要素3B)
 図2及び図3に示すように、小蓄電要素3Aと、大蓄電要素3Bとは、左右方向の幅寸法、及び前後方向の厚さ寸法が、略同じに設定されている。
 一方、図3に示すように、大蓄電要素3Bは、小蓄電要素3Aよりも上下方向の高さ方向の寸法が大きく設定されている。
 なお、大蓄電要素3Bについては、第1正極31Aには第2正極31Bが対応し、第1負極32Aには第2負極32Bが対応する。また、第1正極集電箔33Aには第2正極集電箔33Bが対応し、第1負極集電箔34Aには第2負極集電箔34Bが対応する。以下の説明でも、特に断りがない限り同様とする。
 小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bは、巻芯の短辺方向、即ち、上下方向に沿った方向と、巻芯の長辺方向、即ち、左右方向に沿った方向とによって形成される領域どうしが対向するように並べられている。具体的には、図3に示す通り、小蓄電要素3Aの前側と大蓄電要素3Bの後側とが対向し、第1正極集電箔33Aが露出する部分の前側と第2正極集電箔33Bが露出する部分の後側とが対向し、第1負極集電箔34Aが露出する部分の前側と第2負極集電箔34Bが露出する部分の後側とが対向している。
 第1正極集電体8Aと、第1正極集電箔33Aが露出する部分とは、クリップ35Aによって挟み込まれた状態で超音波溶接されることで接続される。また、第1負極集電体9Aと、第1負極集電箔34Aが露出する部分とは、クリップ36Aによって挟み込まれた状態で超音波溶接されることで接続される。
 クリップ35Aは、接続される第1正極集電体8A及び第1正極集電箔33Aの材質とほぼ同等の抵抗値を有する材料からなる。本実施形態においては、正極側のクリップ35Aは、例えばアルミニウム合金からなる。
 また、クリップ36Aは、接続される第1負極集電体9A及び第1負極集電箔34Aの材質とほぼ同等の抵抗値を有する材料からなる。本実施形態においては、負極側のクリップ36Aは、例えば銅合金からなる。
 一方、第2正極集電体8Bと、第2正極集電箔33Bが露出する部分とは、クリップ35Bによって挟み込まれた状態で超音波溶接されることで接続される。また、第2負極集電体9Bと、第2負極集電箔34Bが露出する部分とは、クリップ36Bによって挟み込まれた状態で超音波溶接されることで接続される。
 クリップ35Bは、接続される第2正極集電体8B及び第1正極集電箔33Bの材質とほぼ同等の抵抗値を有する材料からなる。本実施形態においては、正極側のクリップ35Bは、例えばアルミニウム合金からなる。
 また、クリップ36Bは、接続される第2負極集電体9B及び第2負極集電箔34Bの材質とほぼ同等の抵抗値を有する材料からなる。本実施形態においては、負極側のクリップ36Bは、例えば銅合金からなる。
(収容スペース10A)
 小蓄電要素3Aと、大蓄電要素3Bと、外装体2の内面との間に囲まれた領域には、後述する回路ユニット20Aが収容されるための収容スペース10Aが形成されている。図2及び図3に示すように、この収容スペース10Aは、小蓄電要素3Aの上方、且つ、蓋体5の下方の位置であって、且つ、大蓄電要素3Bの後方の位置に、左右方向に細長く延びて形成されている。
(回路ユニット20A)
 回路ユニット20Aは、左右方向に細長く延びた略直方体形状をなしている。回路ユニット20Aは、プリント配線技術により形成された導電路を備えた回路基板21と、回路基板21を液密に包囲するシール部22と、を備える。
 回路基板21は表面及び裏面を備える。回路基板21の表面及び裏面の双方又は一方には、導電路に接続された電子部品が実装されている。電子部品としては、例えば、サーミスタ23(検知部の一例)、半導体スイッチング素子、抵抗、コンデンサ、CPU(中央処理装置)等、必要に応じて任意の電子部品を適宜に選択することができる。
 サーミスタ23は、蓄電素子1内の温度を検知し、蓄電素子1内の温度に対応した温度信号を出力する。温度信号は、正極端子6又は負極端子7から、変調された電力電流を出力させることにより、蓄電素子1の外部に出力される構成としてもよい。また、サーミスタ23に電線(図示せず)を接続し、この電線を外装体2に貫通させて蓄電素子1の外部に導出し、この電線から温度信号が蓄電素子1の外部に出力されてもよい。この場合、温度信号は、蓄電素子1の外部に配されたCPUに出力される構成とすることができる。
 CPUが電線によってサーミスタ23と接続される場合には、CPUはサーミスタ23から電線を介して温度信号を受信するようになっている。また、CPUは、正極端子又は負極端子に接続されて、電力電流から温度信号を復調して受け取る構成としてもよい。
 また、サーミスタ23は、回路ユニット20内に配された回路基板21に実装されたCPUに対して温度信号を出力する構成とすることができる。
 温度信号は、蓄電素子1の内部又は外部に配されたCPUによって受信される。CPUは、受信した温度信号と、予め記憶された閾値とを比較することにより、蓄電素子1が異常状態にあるかを判断する。
 更に回路基板21には、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bの電池反応を抑制する反応抑制剤が封入された封入部材24が実装されている。蓄電素子が異常状態にあるとCPUが判断した場合には、封入部材24の外装が破られて、反応抑制剤が外装体2の内部に拡散される。すると、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bの電池反応が抑制されるようになっている。
 回路基板21は、シール部22を構成するセラミック又は合成樹脂材によって埋設されている。このシール部22は、合成樹脂材を、回路基板21を包囲するようにモールド成形することによって形成されている。合成樹脂材としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、PPS(ポリフェニレンスルファイド)、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル(ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等)等、必要に応じて任意の合成樹脂材を適宜に選択することができる。シール部22の外面は、絶縁性を強化するために、アルミラミネート加工されてもよい。シール部22を構成する合成樹脂材としては、130℃以下で変形しない材料が好ましい。また、シール部22を構成するセラミック又は合成樹脂材としては、熱伝導率が1W・m-1・K-1よりも大きいことが好ましい。
 回路基板21、及び回路基板21に実装された電子部品等は、シール部22を構成する合成樹脂材と密着している。
 シール部22の外面は、外装体2の内面と伝熱的に接触している。伝熱的に接触するとは、シール部22と外装体2とが直接に接触している場合を含むと共に、シール部22及び外装体2とは異なる部材を介して間接的に接触する場合を含む。更に、伝熱的に接触するとは、シール部22の外面と外装体2の内面とが離間しており、放射により熱がシール部22と外装体2との間で移動する場合を含む。
 本実施形態においては、シール部22の上面は蓋体5の下面に下方から接触している。また、シール部22の後面は、ケース本体4の側壁41の内側面に、前方から接触している。これにより、回路基板21で発生した熱は、シール部22を構成する合成樹脂材に伝達され、更に、外装体2(蓋体5及びケース本体4)に伝達され、外装体2の外面から外部に放散されるようになっている。
(本実施形態の製造工程)
 続いて、本実施形態に係る蓄電素子1の製造工程の一例を示す。蓄電素子1の製造工程は、以下の記載に限定されない。
 第1正極31A、及び第2正極31Bは、次のようにして作製される。正極活物質と、バインダと、導電助剤と、を混合し、これにN-メチルピロリドンを適宜加えてペースト状に調製することにより正極合剤を作製する。この正極合剤を、アルミニウム箔からなる正極基材の両面に塗布する。これを乾燥して、ロールプレス機で加圧することにより、第1正極31A、及び第2正極31Bを作製する。
 第1負極32A、及び第2負極32Bは、次のようにして作製される。負極活物質と、バインダと、を混合し、これにN-メチルピロリドンを適宜加えてペースト状に調製することにより、負極合剤を作製する。この負極合剤を銅箔からなる負極基材の両面に塗布する。これを乾燥して、ロールプレス機で加圧することにより第1負極32A、及び第2負極32Bを作製する。
 セパレータ37A,37Bとしては、例えば、ポリオレフィン微多孔膜を使用する。
 上記のようにして得られた第1正極31Aと第1負極32Aとをセパレータ37Aを介して巻回することにより巻回型の小蓄電要素3Aを作製する。
 また、第2正極31Bと第2負極32Bとをセパレータ37Bを介して巻回することにより巻回型の大蓄電要素3Bを作製する。
 金属板材を用いて、開口部4Aを有するケース本体4と、蓋体5を作成する。蓋体5には、正極端子6と、負極端子7とを取り付ける。正極端子6には第1正極集電体8A、及び第2正極集電体8Bを接続し、負極端子7には第1負極集電体9A、及び第2負極集電体9Bを接続する。
 第1正極集電箔33Aが露出する部分と第1正極集電体8Aとをクリップ35Aで挟んだ状態で、クリップ35Aを、第1正極集電箔33Aが露出する部分及び第1正極集電体8Aに対して超音波溶接する。同様にして、第2正極集電箔33Bが露出する部分と第2正極集電体8Bとをクリップ35Bで挟んだ状態で、クリップ35Bを、第2正極集電箔33Bが露出する部分及び第2正極集電体8Bに対して超音波溶接する。
 また、第1負極集電箔34Aが露出する部分と第1負極集電体9Aとをクリップ36Aで挟んだ状態で、クリップ36Aを、第1負極集電箔34Aが露出する部分と第1負極集電体9Aに対して超音波溶接する。同様にして、第2負極集電箔34Bが露出する部分と第2負極集電体9Bとをクリップ36Bで挟んだ状態で、クリップ36Bを、第2負極集電箔34Bが露出する部分と第2負極集電体9Bに対して超音波溶接する。これにより、小蓄電要素3A、及び大蓄電要素3Bは蓋体5に接続される。
 金属板材によりケース本体4を所定の形状に形成する。続いて、ケース本体4の開口部4Aから、蓄電要素3をケース本体4の内部に挿入する。ケース本体4の開口部4Aの孔縁部と、蓋体5の側縁部とを公知の手法により溶接する。そして、ケース本体4の側壁50に設けられた注液口(図示せず)から電解質を注入し、注液口を封口することにより蓄電素子1が完成する。
(本実施形態の作用、効果)
 続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態に係る蓄電素子1は、外装体2と、外装体2内に収容される複数の蓄電要素3と、外装体2内に収容される回路ユニット20Aとを備える。複数の蓄電要素3のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素3は、他の蓄電要素に比べて小さな形状を有する小蓄電要素3Aである。回路ユニット20Aは、外装体2と小蓄電要素3Aとの間に配されている。
 上記の構成によれば、蓄電素子の容量の低下を抑制しつつ、蓄電素子1内に回路ユニット20Aを収容することができる。これは、以下の理由による。回路ユニット20Aを収容するための収容スペース10Aは、前後左右方向だけでなく、高さ方向についてもある程度の広がりが必要となる。上記の点に鑑み、本実施形態においては、複数の蓄電要素3のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素3を、他の蓄電要素3に比べて小さな小蓄電要素3Aとすることにより、回路ユニット20Aを収容するための収容スペース10Aを、外装体2と小蓄電要素3Aとの間に設けた。これにより、前後左右方向に加えて、高さ方向についても十分な広がりを有する収容スペース10Aを確保することができる。
 一方、小蓄電要素3Aと異なる蓄電要素3は、小蓄電要素3Aよりも大きな大蓄電要素3Bとした。これにより、小蓄電要素3Aと異なる大蓄電要素3Bの容量が低下することはない。つまり、容量が低下するのは小蓄電要素3Aのみである。このため、蓄電素子1全体として、蓄電素子の容量の低下を抑制することができる。
 また、本実施形態では、回路ユニット20Aは、外装体2の内面と接していてもよい。これにより、回路に電流が流れることにより回路ユニット20Aで発生する熱は、回路ユニット20Aの外面から、外装体2の内面に伝達される。外装体2の内面に伝達された熱は、外装体2の外面へと伝導され、外装体2の外部に放散される。これにより、回路ユニット20Aの内部や蓄電要素3が局所的に高温になることを抑制することができる。
 また、本実施形態では、回路ユニット20Aは、複数の蓄電要素3のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素3の状態を検知して、少なくとも1つ以上の蓄電要素3の状態を示す検知信号を出力するサーミスタ23を備えていてもよい。これにより、回路ユニット20Aは、複数の蓄電要素3の状態を検知することができる。この結果、例えば、複数の蓄電要素3のいずれかに異常が発生することにより蓄電要素3の温度が上昇した場合には、サーミスタ23によって、蓄電要素の温度が上昇したことを確実に検知することができる。
<実施形態2>
 次に、本発明の実施形態2を、図4を参照しつつ説明する。本実施形態においては、外装体2の内部であって且つ小蓄電要素3Aと外装体2との間に形成される収容スペース10Bに、回路ユニット20Bが収容されている。回路ユニット20Bと、外装体2との間には、伝熱部材26が配されている。伝熱部材26は、回路ユニット20Bの後面と、ケース本体4の側壁41の内面との双方に接している。
 伝熱部材26は板状に形成されている。伝熱部材26は、回路ユニット20Bとケース本体4の側壁41との間に挟持される構成としてもよい。また、伝熱部材26は、回路ユニット20Bの後面に取り付けられる構成としてもよい。伝熱部材26と回路ユニット20Bとは、接着、ねじ止め等、公知の手法により固定できる。また、伝熱部材26は、ケース本体4の側壁41の内面に接着、ねじ止め、溶接等の公知の手法により取り付けられる構成としてもよい。
 伝熱部材26を構成する材料としては、合成樹脂、金属、セラミック等、必要に応じて任意の材料を適宜に選択することができる。これらの材料には、ガラス繊維等の一般的なフィラーが充填されていてもよい。
 回路基板21には、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bに対して並列に形成された放電回路(図示せず)が形成されている。放電回路には、半導体スイッチング素子25が接続されている。半導体スイッチング素子25は、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bを、正極端子6及び負極端子7に接続するか、又は、放電回路に接続するかを選択することができるようになっている。
 CPUは、蓄電素子1が異常状態にないと判断された場合には、半導体スイッチング素子25に対して、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bを、正極端子6及び負極端子7に接続させると共に、放電回路と断電させる。一方、CPUは、蓄電素子1が異常状態にあると判断された場合には、半導体スイッチング素子25に対して、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bを、放電回路に接続させると共に、正極端子6及び負極端子7と断電させる。
 上記の構成により、蓄電素子1が異常状態にない場合(正常状態)には、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bは、正極端子6及び負極端子7に接続されており、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bに充電された電力は、正極端子6及び負極端子7に接続された負荷に通電されるようになっている。
 一方、蓄電素子1が異常状態にある場合には、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bは、正極端子6及び負極端子7とは断電されているので、負荷に異常な電流が流れることが抑制される。この状態においては、まだ、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bには電荷が保持されている。
 そこで、本実施形態においては、半導体スイッチング素子25によって、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bが放電回路に接続される構成とした。これにより、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bに残存する電荷を、放電回路によって放電させることができるようになっている。この結果、蓄電素子1が異常状態にある場合において、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bが正極端子6及び負極端子7と断電された状態にあっても、依然として小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bに電荷が保持されるという事態を回避できる。
 さて、小蓄電要素3A及び大蓄電要素3Bに充電された電力は比較的に大きいので、この電力が放電回路によって放電された場合、半導体スイッチング素子25又は回路基板21からは熱が発生する。
本実施形態においては、半導体スイッチング素子25の近傍に、伝熱部材26が配される構成とした。これにより、半導体スイッチング素子25で発生した熱は、シール部22を介して速やかに伝熱部材26に伝達され、伝熱部材26からケース本体4へと伝達され、ケース本体4から蓄電素子1の外部へと放散される。この結果、回路ユニット20Bの内部が局所的に高温になることを抑制することができる。
 また、回路基板21の近傍に伝熱部材26を配し、回路基板21の板面と、伝熱部材26の板面とが実質的に平行になるように配する構成としてもよい。これにより、回路基板21の板面から、伝熱部材26の板面へと、比較的に広い面積に亘って熱を伝達させることができる。これにより、回路基板21が局所的に高温になることを抑制することができる。このような構成は、回路基板21に形成された放電回路からの発熱量が比較的に大きな場合に有効である。
 なお、実質的に平行とは、回路基板21の板面と、伝熱部材26の板面とが平行である場合を含むと共に、回路基板21の板面と、伝熱部材26の板面とが平行でない場合であっても実質的に平行と認められる場合も含む。
 上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 本実施形態によれば、回路ユニット20Bと外装体2との間には、回路ユニット20Bの外面と外装体2の内面との双方に接する伝熱部材26が配されている。これにより、回路に電流が流されることにより回路ユニット20Bで発生した熱は、伝熱部材26を介して外装体2に伝達される。外装体2に伝達された熱は、外装体2の外部から蓄電素子1の外部に放散される。これにより、回路ユニット20Bや蓄電素子1が高温になることを抑制することができる。
<実施形態3>
 次に、本発明の実施形態3を、図5を参照しつつ説明する。本実施形態においては、ケース本体4の底壁40の外面は、図示しない冷却媒体によって冷却される放熱部になっている。これにより、ケース本体4の底壁40は、蓋体5、及びケース本体4の側壁41に比べて、放熱性が向上されている。
 冷却媒体としては、空気、水、油、有機溶剤等、公知の冷却媒体を適宜に選択することができる。
 ケース本体4の底壁40の上方には、伝熱部材26が配置されている。伝熱部材26の上面には、回路ユニット20Cが配置されている。回路ユニット20Cの上方には、小蓄電要素3Aが配されている。換言すると、小蓄電要素3Aの下方に、回路ユニット20Cを収容するための収容スペース10Cが形成されており、この収容スペース10C内に回路ユニット20Cが収容されている。
 図5には、回路ユニット20Cの内部において、半導体スイッチング素子25が、回路基板21の下側に配された構成となっている。これにより、半導体スイッチング素子25は、伝熱部材26の近傍に配されている。これにより、半導体スイッチング素子25で発生した熱は、速やかに伝熱部材26に伝達されるようになっている。
 上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 本実施形態によれば、通電時に回路ユニット20Cで発生した熱は、伝熱部材26に伝達された後、放熱部へと伝達される。この放熱部においては、冷却媒体によって放熱性が向上しているので、回路ユニット20Cの温度が上昇することを一層抑制することができる。
 なお、回路ユニット20Cの内部において、回路基板21を伝熱部材26の近傍に配し、回路基板21の板面と、伝熱部材26の板面とが実質的に平行となるように回路基板21を配する構成とすることができる。このような構成は、回路基板21で発生した熱を速やかに伝熱部材26に伝達させることができるので、通電時に回路基板21で発生する熱が比較的に大きな場合に有効である。
<実施形態4>
 次に、本発明の実施形態4を、図6を参照しつつ説明する。本実施形態においては、外装体2の内部には3つの蓄電要素3が、前後方向に並んで収容されている。
 蓄電要素3は、前から順に、大蓄電要素3B、小蓄電要素3A、大蓄電要素3Bとなっている。換言すると、外装体2の内部において、1つの小蓄電要素3Aは、2つの大蓄電要素3Bによって、前後方向から挟まれた状態で配されている。
 小蓄電要素3Aの下方には、ケース本体4の底壁40との間に、回路ユニット20Dが配されている。換言すると、小蓄電要素3Aの下面と、ケース本体4の底壁40との間に、回路ユニット20Dを収容するための収容スペース10Dが形成されており、この収容スペース10D内に回路ユニット20Dが収容されている。回路ユニット20Dの下面は、ケース本体4の底壁40の内面と接している。
 回路ユニット20Dの内部においては、回路基板21の板面が、ケース本体4の底壁40の壁面と実質的に平行に配されている。なお、実質的に平行とは、回路基板21の板面と、ケース本体4の底壁40の壁面とが平行である場合を含むと共に、回路基板21の板面と、ケース本体4の底壁40の壁面とが平行でない場合であっても、実質的に平行と認められる場合も含む。
 上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 本実施形態によれば、外装体2の内部に3つ以上の蓄電要素3が配される場合に有効である。
<実施形態5>
 次に、本発明の実施形態5を、図7を参照しつつ説明する。本実施形態においては、小蓄電要素3Cの上下方向の高さ寸法と、大蓄電要素3Bの高さ寸法とは略同じに設定されている。また、小蓄電要素3Cの左右方向の長さ寸法は、大蓄電要素3Bの左右方向の長さ寸法よりも短く設定されている。
 小蓄電要素3Cの左端部と、ケース本体4の側壁41との間には、回路ユニット20Eを収容するための収容スペース10Eが形成されている。収容スペース10Eは、外装体2の内部において、上下方向に延びて形成されている。この主要スペース10E内に、回路ユニット20Eが収容されている。
 本実施形態に係る回路ユニット20Eは、上下方向に細長く延びた略直方体形状に形成されている。
 上記以外の構成については、実施形態1と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 本実施形態に係る蓄電素子1は、外装体2の内部に、上下方向に細長く延びる収容スペース10Eを設ける場合に有効である。
<他の実施形態>
 本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
 上記実施形態では、回路ユニット20A~20Eは、回路基板21を合成樹脂材に埋設された例を挙げた。しかしこれに限られず、回路ユニットは、回路基板21がセラミックに埋設された構成としてもよく、また、液密に封止された金属容器の内部に回路基板21が収容される構成としてもよい。金属容器を構成する金属としては、例えばステンレスを用いることができる。
 上記実施形態では、蓄電素子1は、非水電解質二次電池の一種であるリチウムイオン電池である例を挙げた。しかしこれに限らず、蓄電素子1は、鉛蓄電池やニッケル水素電池等の他の二次電池でもよく、一次電池であってもよい。また、キャパシタ等でもよい。
 上記実施形態では、蓄電要素3が2つ又は3つである例を挙げた。しかしこれに限らず、蓄電要素3は、4つ以上の複数個であってもよい。
 上記実施形態では、検知部は、サーミスタ23によって蓄電素子1の温度を検知する構成としたが、これに限られず、検知部は、蓄電素子1の電圧を検知する構成としてもよく、また、蓄電素子1の電流を検知する構成としてもよく、必要に応じて蓄電素子1に係る任意の状態を検知する構成とすることができる。また、検知部は省略してもよい。
 上記実施形態では、CPUによって蓄電素子1が異常状態にあるか否かが判断されるが、これに限られず、蓄電素子1が異常状態にあるか否かについては、回路基板21に形成された回路によって判断される構成としてもよく、また、蓄電素子1の外部に形成された回路によって判断される構成としてもよい。
 上記実施形態に係る蓄電素子を複数組み合わせることで蓄電装置を構成することができ、その一実施形態を図8に示す。蓄電装置101は、複数の蓄電ユニット100を備えている。それぞれの蓄電ユニット100は、複数の蓄電素子1を備えている。蓄電装置101は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として搭載することができ、その一実施形態を図9に示す。
 本発明に係る蓄電素子は、蓄電素子の容量の低下を抑制しつつ、外装体内に回路ユニットを収容することができるため、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HEV)やプラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源、電子機器用電源及び電力貯蔵用電源等に有効に利用できる。
1:蓄電素子
2:外装体
3:蓄電要素
3A,3C,3D:小蓄電要素
3B:大蓄電要素
10A,10B,10C,10D,10E:回路ユニット
26:伝熱部材
23:サーミスタ
100:蓄電ユニット
101:蓄電装置
102:車体本体
103:自動車

Claims (9)

  1.  外装体と、
     前記外装体内に収容される複数の蓄電要素と、
     前記外装体内に収容される回路ユニットとを備え、
     前記複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素は、他の蓄電要素に比べて小さな形状を有する小蓄電要素であり、
     前記回路ユニットは、前記外装体と前記小蓄電要素との間に配される、蓄電素子。
  2.  前記回路ユニットは、前記外装体の内面と接する、請求項1に記載の蓄電素子。
  3.  前記回路ユニットと前記外装体との間には、前記回路ユニットの外面と前記外装体の内面との双方に接する伝熱部材が配される、請求項1又は請求項2に記載の蓄電素子。
  4.  前記回路ユニットは、回路基板と、前記回路基板を包囲するシール部とを備える、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  5.  前記回路基板と、前記伝熱部材とは、実質的に平行になるように配される、請求項4に記載の蓄電素子。
  6.  前記外装体の内面のうち、前記伝熱部材が接している部分における前記外装体の外面には、放熱部が配される、請求項3乃至請求項5のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  7.  前記回路ユニットは、前記複数の蓄電要素のうち少なくとも1つ以上の蓄電要素の状態を検知する検知部を備える、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の蓄電素子。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の蓄電素子が、複数備えられる、蓄電装置。
  9.  請求項8に記載の蓄電装置が、備えられる、自動車。
     
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05234614A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 円筒型電池
JP2001028275A (ja) * 1999-06-25 2001-01-30 Mitsubishi Chemicals Corp 立体自由形状バッテリー装置
JP2001167743A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Sharp Corp 二次電池及びそれを用いた電子機器
JP2011113965A (ja) * 2009-11-23 2011-06-09 Research In Motion Ltd 磁気漏洩が低減された再充電可能バッテリ
JP2012059361A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05234614A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 円筒型電池
JP2001028275A (ja) * 1999-06-25 2001-01-30 Mitsubishi Chemicals Corp 立体自由形状バッテリー装置
JP2001167743A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Sharp Corp 二次電池及びそれを用いた電子機器
JP2011113965A (ja) * 2009-11-23 2011-06-09 Research In Motion Ltd 磁気漏洩が低減された再充電可能バッテリ
JP2012059361A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池

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