WO2023199781A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2023199781A1
WO2023199781A1 PCT/JP2023/013837 JP2023013837W WO2023199781A1 WO 2023199781 A1 WO2023199781 A1 WO 2023199781A1 JP 2023013837 W JP2023013837 W JP 2023013837W WO 2023199781 A1 WO2023199781 A1 WO 2023199781A1
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WO
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power storage
holding member
exterior body
holding
storage unit
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PCT/JP2023/013837
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English (en)
French (fr)
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謙志 河手
延言 柴田
彬 和田
隼輔 奥田
Original Assignee
株式会社Gsユアサ
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    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device.
  • Patent Document 1 discloses a power storage device in which a plurality of battery units consisting of battery cells and trays to which the battery cells are fixed are stacked, and the plurality of trays are fixed with through bolts and nuts.
  • the trays are fixed to each other with fixing members such as bolts and nuts in order to ensure vibration resistance or impact resistance.
  • fixing members such as bolts and nuts
  • the volume occupation rate of the power storage element in the entire power storage device becomes small, and the power storage device becomes There is a possibility that the electric capacity per volume becomes small.
  • the fixing member and the attachment part are provided, the mass of the power storage device increases, and therefore the load generated during vibration or impact also increases, and there is a possibility that vibration resistance or impact resistance may deteriorate.
  • the present invention has been made by the inventors of the present invention, paying new attention to the above-mentioned problems, and aims to provide a power storage device that can suppress a decrease in electric capacity while ensuring vibration resistance or impact resistance. purpose.
  • a power storage device includes a power storage unit having a plurality of power storage elements arranged in a first direction, a holding member that holds the power storage unit, and an exterior body in which the power storage unit and the holding member are housed.
  • a power storage device comprising: a first joint portion that joins the power storage unit and the holding member by adhesion or welding; and a second joint portion that joins the holding member and the exterior body by bonding or welding. , is equipped with.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component when the power storage device according to the embodiment is disassembled.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component when the power storage unit and holding member according to the embodiment are disassembled.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration in which a power storage unit, a holding member, and a joint portion are arranged inside the exterior body according to the embodiment.
  • a power storage device includes a power storage unit having a plurality of power storage elements arranged in a first direction, a holding member that holds the power storage unit, and the power storage unit and the holding member are housed. an exterior body; a first joint portion for joining the power storage unit and the holding member by adhesion or welding; and a second joint part for joining the holding member and the exterior body by adhesion or welding. It has a joint part.
  • the power storage unit and the holding member are bonded together by adhesion or welding, and the holding member and the exterior body are bonded together by bonding or welding.
  • the weight of the power storage device can be reduced compared to when a fixing member such as a bolt and a nut and a mounting portion for attaching the fixing member are provided and joined.
  • the power storage device can be made lighter, the load generated during vibration or impact can be reduced, so vibration resistance or impact resistance can be ensured.
  • it saves space compared to providing fixing members and attachment parts, it is possible to suppress a decrease in the volume occupancy of the energy storage element in the entire energy storage device, and to suppress a decrease in the electric capacity per volume of the energy storage device. can. As a result, it is possible to prevent the electrical capacity from decreasing while ensuring the vibration resistance or impact resistance of the power storage device.
  • the holding member includes a plurality of the holding members, and the plurality of first It may also include a joint.
  • the power storage device described in (2) above by joining the power storage unit and the plurality of holding members by adhesion or welding, it is possible to reduce the weight and space of the power storage device in the plurality of holding members. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the power storage unit includes a first power storage element and a second power storage element disposed on one side of the first power storage element in the first direction. , and may include a third joint portion that joins the first power storage element and the second power storage element by adhesion or welding.
  • the first power storage element and the second power storage element can be more firmly fixed by joining the first power storage element and the second power storage element by adhesion or welding. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the holding member has a first holding portion facing the power storage unit in the first direction, and The section may connect the electricity storage unit and the first holding section.
  • the holding member is joined to the power storage unit in the first direction, thereby suppressing expansion of the power storage element in the first direction.
  • it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the exterior body includes an exterior body body and an exterior body lid
  • the holding member includes the exterior body body and the exterior body lid. It has a second holding part that faces at least one of the exterior body lid, and the second joint part joins the second holding part to at least one of the exterior body body and the exterior body lid. Good too.
  • the second holding portion faces at least one of the exterior body and the exterior body lid, the bonding between the exterior body and the holding member is stabilized. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the exterior body and the exterior body lid are arranged in a second direction intersecting the first direction, and the second holding member is arranged in the second direction.
  • the second joint portion faces at least one of the exterior body main body and the exterior body lid body, and the second joint portion connects at least one of the exterior body body and the exterior body lid body with the second holding portion in the second direction. It is also possible to join.
  • the exterior body when joining the exterior body and the exterior body lid, the exterior body Since at least one of the main body and the exterior body lid can be joined to the second holding portion, the exterior body and the holding member can be easily joined. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the power storage device described in (7) above since a gap is formed between the holding member and the wall of the exterior body in the first direction, an expansion allowance is ensured when the power storage element expands in the first direction. can. As a result, even if the power storage element expands in the first direction, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of the power storage device and further suppress the reduction in electric capacity.
  • the direction in which the terminals of the power storage elements included in the power storage device protrude is defined as the X-axis direction.
  • the direction in which the plurality of power storage elements are lined up and the direction in which the first holding member and the second holding member forming the holding member are lined up are defined as the Y-axis direction.
  • the direction in which the exterior body and the exterior lid are lined up in the exterior body of the power storage device, the direction in which the holding member is inserted into and removed from the exterior body body, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect with each other (in the following embodiments, they intersect at right angles). Note that depending on the mode of use, the Z-axis direction may not be the vertical direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described as the vertical direction below.
  • the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis
  • the X-axis minus direction indicates the opposite direction to the X-axis plus direction.
  • the X-axis direction it refers to both or one of the X-axis plus direction and the X-axis minus direction.
  • the Y-axis direction and the Z-axis direction are examples of the first direction
  • the Z-axis direction is an example of the second direction.
  • Two directions being orthogonal does not only mean that the two directions are completely orthogonal, but also that they are substantially orthogonal, that is, including a difference of a few percent. also means In the following description, when the expression “insulation” is used, it means “electrical insulation”.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component when power storage device 1 according to the embodiment is disassembled.
  • the power storage device 1 is a device that can charge electricity from the outside and discharge electricity to the outside, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in this embodiment.
  • the power storage device 1 is a battery module (battery assembly) used for power storage, power supply, or the like.
  • the power storage device 1 is used for driving or starting an engine of a moving object such as an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, or a railway vehicle for an electric railway. Used as batteries, etc.
  • Examples of the above-mentioned vehicles include electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and fossil fuel (gasoline, diesel oil, liquefied natural gas, etc.) vehicles.
  • Examples of the above-mentioned railway vehicles for electric railways include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid electric trains equipped with both a diesel engine and an electric motor.
  • the power storage device 1 can also be used as a stationary battery or the like used for home or business purposes.
  • the exterior body 10 is a box-shaped (substantially rectangular parallelepiped-shaped) container (module case) that constitutes the casing (outer shell) of the power storage device 1 .
  • Exterior body 10 fixes power storage unit 20 and the like in a predetermined position, and protects these elements from impact and the like.
  • the exterior body 10 includes an exterior body body 11 that accommodates the power storage unit 20 and the holding member 21, and an exterior body lid 12 that covers the upper side of the power storage unit 20 and the holding member 21.
  • the exterior body 11 and the exterior body lid 12 are arranged in the Z-axis direction (second direction).
  • the exterior main body 11 is a bottomed rectangular cylindrical member (housing) with an open top and the entire surface in the positive Z-axis direction, and the open (open) part is the opening 111.
  • the opening 111 has a substantially rectangular shape in plan view.
  • the exterior lid 12 is a flat rectangular member that closes the opening 111 of the exterior body 11 .
  • the exterior body 11 and the exterior lid 12 are joined to each other by adhesive, heat sealing (thermal welding), ultrasonic welding, laser welding, screw connection, etc., and thereby the interior of the exterior body 10 is sealed. Ru.
  • the exterior main body 11 has two first walls 112 facing each other on both sides in the X-axis direction, two second walls 113 facing each other on both sides in the Y-axis direction, and has two second walls 113 facing each other on both sides in the Y-axis direction. It has a third wall portion 114 on the negative side surface.
  • the first wall portion 112 is a rectangular and flat short side surface portion (short side wall portion) that forms a short side surface (short side wall portion) of the exterior body main body 11, and is arranged parallel to the YZ plane. Ru.
  • the first wall portion 112 is adjacent to the second wall portion 113 and the third wall portion 114, and has a smaller outer surface area than the second wall portion 113.
  • the two first walls 112 are disposed at positions facing the power storage unit 20 and the holding member 21 and sandwiching the power storage unit 20 and the holding member 21 in the X-axis direction.
  • the second wall portion 113 is a rectangular and flat long side portion (long side wall portion) that forms the long side surface (long side wall) of the exterior body main body 11, and is arranged to extend parallel to the XZ plane and in the X-axis direction. be done.
  • the second wall 113 is adjacent to the first wall 112 and the third wall 114 and has a larger outer surface area than the first wall 112.
  • the two second walls 113 are disposed at positions facing the power storage unit 20 and the holding member 21 and sandwiching the power storage unit 20 and the holding member 21 in the Y-axis direction.
  • the third wall portion 114 is a rectangular and flat bottom surface portion (bottom wall portion) that forms the bottom surface (bottom wall) of the exterior body main body 11, and is arranged parallel to the XY plane and extending in the X-axis direction. .
  • the third wall portion 114 is disposed at a position facing the power storage unit 20 and the holding member 21 in the Z-axis direction and sandwiching the power storage unit 20 and the holding member 21 between the exterior body lid 12.
  • the exterior main body 11 may have a pair of long sides (long side walls) on both sides in the X-axis direction and a pair of short sides (short side walls) on both sides in the Y-axis direction. good.
  • the pair of first walls 112 may form long sides (long side walls) of the exterior body 11, and the pair of second walls 113 may form short sides (short side walls) of the exterior body 11.
  • the exterior body lid 12 has a fourth wall portion 121 on the surface in the positive Z-axis direction.
  • the fourth wall portion 121 is a flat upper surface portion (upper wall portion) that forms the upper surface (upper wall) of the exterior body lid 12 (exterior body 10), and is arranged parallel to the XY plane.
  • the fourth wall portion 121 is disposed at a position facing the power storage unit 20 and the holding member 21 in the Z-axis direction and sandwiching the power storage unit 20 and the holding member 21 between the third wall portion 114 of the exterior body 11. Ru.
  • the exterior cover 12 further includes a pair of external terminals 122 (a positive electrode and a negative electrode) at both ends in the X-axis direction at the end in the negative Y-axis direction.
  • Power storage device 1 charges electricity from the outside and discharges electricity to the outside via this pair of external terminals 122.
  • each external terminal 122 is integrated with the resin forming the exterior lid 12 by insert molding or the like.
  • External equipment is electrically connected to an exposed portion of each external terminal 122 that protrudes from the exterior body lid 12 in the positive Z-axis direction.
  • a bus bar or the like is joined to a portion exposed from the exterior body lid 12 in the negative Z-axis direction.
  • the fixing is not limited to insert molding, but may be fixed by fitting, fixing using a fastening method such as screws or caulking, or fixing by welding. It may be fixed by using adhesive or adhesive.
  • the exterior body 11 and exterior body lid 12 of the exterior body 10 are made of polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (modified PPE) )), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyetheretherketone (PEEK), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethersal It is formed of an insulating member such as PES (PES), polyamide (PA), ABS resin, or a composite material thereof, or a metal coated with an insulating coating.
  • PC polycarbonate
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PS polystyrene
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • PPE polyphenylene ether
  • PET polyethylene terephthalate
  • the exterior body 10 thereby prevents the power storage element 20a and the like from coming into contact with external metal members and the like.
  • the exterior body 10 may be formed of a conductive member such as metal as long as the electrical insulation of the power storage element 20a and the like is maintained.
  • the exterior body 11 and the exterior body lid 12 may be formed of the same material or may be formed of different materials.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component when the power storage unit 20 and the holding member 21 according to the embodiment are disassembled.
  • the power storage unit 20 includes a plurality of power storage elements 20a arranged in the Y-axis direction (first direction).
  • the power storage element 20a is a secondary battery (single battery) that can charge and discharge electricity, and more specifically, it is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage element 20a is a pouch-type power storage element having a flat shape, and a plurality of (four in this embodiment) pouch-type power storage elements 20a are arranged in a line in the Y-axis direction. has been done.
  • the power storage element 20a is not a pouch-type power storage element, but may be a flat rectangular parallelepiped (prismatic), cylindrical, long cylindrical, or elliptical cylindrical shape, and its size and shape are not limited.
  • the number of arranged power storage elements 20a is also not particularly limited.
  • the power storage element 20a is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, or a capacitor.
  • the power storage element 20a may be not a secondary battery but a primary battery that allows the user to use the stored electricity without charging it.
  • the power storage element 20a may be a battery using a solid electrolyte.
  • FIG. 3 illustrates a state in which three power storage elements 20a are stacked one on top of the other, and one power storage element 20a is spaced apart from each other.
  • the power storage element 20a has a container 200 and a pair of terminals 201 (positive electrode and negative electrode). Inside the container 200, an electrode body (not shown) and an electrolytic solution (nonaqueous electrolyte) (not shown) etc. are accommodated. There is no particular restriction on the type of the electrolytic solution as long as it does not impair the performance of the power storage element 20a, and any known material can be used as appropriate.
  • the container 200 is a sheet-like exterior body (exterior film) formed of a laminate film, and contains an electrode body, an electrolytic solution, etc. therein in a sealed state under reduced pressure.
  • the container 200 is constructed by stacking two rectangular laminate films in the Y-axis direction. The two laminate films are joined (sealed) by thermal welding or the like with the pair of terminals 201 in between.
  • Laminate film is a flexible film consisting of multiple layers including a metal layer such as aluminum and a resin layer such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE). has been done.
  • the container 200 may be constructed by forming a single laminate film into a bag shape and joining the ends of the laminate film together by thermal welding.
  • the container 200 may be formed of a plate-like member made of metal such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, or plated steel plate.
  • the terminal 201 is a conductive plate-like member (lead plate) electrically connected to the electrode body, and is arranged so as to penetrate the container 200 and be exposed from the container 200.
  • a pair of terminals 201 aligned in the Z-axis direction are arranged to protrude in the X-axis minus direction from the end of the container 200 in the X-axis minus direction.
  • the positive terminal 201 is a lead terminal electrically connected to the positive plate of the electrode body
  • the negative terminal 201 is a lead terminal electrically connected to the negative plate of the electrode body.
  • the terminal 201 is made of metal for guiding electricity stored in the electrode body to the external space of the power storage element 20a, and for introducing electricity into the internal space of the power storage element 20a to store electricity in the electrode body.
  • This is the terminal.
  • one terminal (for example, the positive electrode) of the terminal 201 may protrude from the end in the X-axis plus direction, and the other terminal (for example, the negative electrode) may protrude from the end in the X-axis minus direction.
  • the terminal 201 is made of aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, or the like.
  • the terminal 201 is illustrated in a simplified state in which it only protrudes from the container 200 in the negative direction of the X axis, but the terminal 201 extends and bends toward the adjacent power storage element 20a, and It may be connected (joined) to the terminal 201 of the matching power storage element 20a.
  • the terminal 201 may be electrically connected to the terminal 201 of the adjacent power storage element 20a by being connected (joined) to a conductive member such as a bus bar. Thereby, the plurality of power storage elements 20a are connected in series or in parallel.
  • One of the pair of terminals 201 of the end power storage element 20a may extend to an external terminal 122 provided in the power storage device 1 and be connected (joined) to the external terminal 122, or may be connected to the external terminal 122 by a conductive member such as a bus bar. It may be electrically connected to the external terminal 122, or the terminal 201 itself may serve as an external terminal.
  • the electrode body is a power storage element (power generation element) formed by laminating a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • the positive electrode plate has a positive electrode active material layer formed on a current collector foil made of metal such as aluminum or aluminum alloy.
  • the negative electrode plate has a negative electrode active material layer formed on a current collector foil made of metal such as copper or copper alloy.
  • the active material used for the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer any known material can be used as appropriate as long as it is capable of intercalating and deintercalating lithium ions.
  • As the separator a microporous sheet made of resin, a nonwoven fabric, or the like can be used.
  • the plurality of power storage elements 20a are fixed inside the first holding member 22 and the second holding member 23.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 are joined to each other by adhesive, heat sealing (thermal welding), ultrasonic welding, laser welding, screw connection, etc. It doesn't have to be done.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 are formed of an insulating member such as any resin material that can be used for the above-mentioned exterior body 10. As a result, the first holding member 22 and the second holding member 23 prevent the plurality of power storage elements 20a from being electrically connected to a conductive member such as an external metal member, but in cases where there is no such need, etc.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 may be formed of a conductive member such as metal.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the first holding member 22 is a rectangular cylindrical housing with a bottom, which is disposed in the negative direction of the Y-axis of the second holding member 23 and whose entire surface in the positive direction of the Y-axis is open.
  • the first holding member 22 has a pair of first side walls 221 facing each other on both sides in the X-axis direction, and a pair of second side walls 222 facing each other on both sides in the Z-axis direction. , has a bottom wall portion 223 on the surface in the negative direction of the Y-axis.
  • the first side wall portion 221 is a flat rectangular wall portion (short side wall portion) parallel to the YZ plane that forms a short side surface (short side wall) of the first holding member 22, and has a plurality of walls in the X-axis direction. It is arranged at a position sandwiching the power storage element 20a.
  • the first side wall 221 is adjacent to the second side wall 222 and the bottom wall 223, and has a smaller outer surface area than the second side wall 222.
  • the second side wall portion 222 is a flat rectangular wall portion (long side wall portion) parallel to the XY plane that forms the long side surface (long side wall) of the first holding member 22, and has a plurality of It is arranged at a position sandwiching the power storage element 20a.
  • the second side wall portion 222 is adjacent to the first side wall portion 221 and the bottom wall portion 223, and has a larger outer surface area than the first side wall portion 221.
  • the bottom wall portion 223 is a flat, rectangular wall portion (bottom wall portion) parallel to the XZ plane that forms the bottom surface (bottom wall) of the first holding member 22, and is a wall portion (bottom wall portion) that is flat and rectangular and forms the bottom surface (bottom wall) of the first holding member 22. It faces the element 20a in the Y-axis direction and is in contact with the electricity storage element 20a.
  • the second holding member 23 is a rectangular cylindrical housing with a bottom, which is disposed in the Y-axis positive direction of the first holding member 22 and whose entire surface in the Y-axis negative direction is open.
  • the second holding member 23 has a pair of first side walls 231 facing each other on both sides in the X-axis direction, and a pair of second side walls 232 facing each other on both sides in the Z-axis direction. , has a bottom wall portion 233 on the surface in the positive direction of the Y-axis.
  • the second side wall portion 232 is adjacent to the first side wall portion 231 and the bottom wall portion 233, and has a larger outer surface area than the first side wall portion 231.
  • the bottom wall portion 233 is a flat rectangular wall portion (bottom wall portion) parallel to the XZ plane that forms the bottom surface (bottom wall) of the second holding member 23, and is a wall portion (bottom wall portion) in a flat rectangular shape parallel to the XZ plane. It faces the element 20a in the Y-axis direction and is in contact with the electricity storage element 20a.
  • the pair of first side walls 221 form the long sides (long side walls) of the first holding member 22, and the pair of second side walls 222 form the short sides (short side walls) of the first holding member 22. Good too. The same applies to the second holding member 23.
  • the bottom wall portion 223 of the first holding member 22 and the bottom wall portion 233 of the second holding member 23 are examples of the first holding portion.
  • the second side wall portion 222 of the first holding member 22 and the second side wall portion 232 of the second holding member 23 are examples of second holding portions.
  • the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) are arranged to face the power storage unit 20 in the Y-axis direction (first direction).
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 are a pair of holding members disposed between the power storage unit 20 and the wall portion (second wall portion 113) of the exterior body 10 on both sides of the Y-axis direction (first direction). It has bottom wall parts 223 and 233 (first holding part).
  • first joint portions 2231 and 2331, second joint portions 1141 and 1211, and third joint portion 2001 are arranged within the exterior body 10.
  • the first joint parts 2231 and 2331 join the power storage unit 20 and the holding member 21 by adhesion or welding.
  • the first joint portion 2231 joins the power storage unit 20 and the first holding member 22 of the holding member 21 by adhesion or welding.
  • the first joint portion 2331 joins the power storage unit 20 and the second holding member 23 of the holding member 21 by adhesion or welding.
  • the power storage device 1 includes a plurality of first joint parts 2231 and 2331 that join the power storage unit 20 and the first holding member 22 and the second holding member 23 as the plurality of holding members by adhesion or welding. There is.
  • the first joint part 2231 joins the power storage unit 20 and the bottom wall part 223 (first holding part) of the first holding member 22. Specifically, the first joint part 2231 is formed between the power storage element 20a at the Y-axis negative end of the power storage unit 20 and the bottom wall part 223 (first holding part) of the first holding member 22. This is the joint part (fixed part) where the The first joint portion 2231 is disposed between the surface of the power storage element 20a in the Y-axis negative direction and the surface of the bottom wall portion 223 (first holding portion) in the Y-axis positive direction, and is connected to the power storage element 20a and the bottom.
  • the wall portion 223 (first holding portion) is joined by adhesive or welding.
  • the first joints 2231 and 2331 are adhesives that bond the power storage unit 20 and the holding member 21 together.
  • the surface of the power storage element 20a facing the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) in the Y-axis direction, or the surface of the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) facing the power storage element 20a in the Y-axis direction The power storage unit 20 and the holding member 21 (the first holding member 22 and the second holding member 23) are bonded (fixed) by applying an adhesive to the surface and bonding them together.
  • the range of the first bonding parts 2231 and 2331 is not particularly limited, but the surface facing the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) in the Y-axis direction of the power storage element 20a, or It is preferable to apply adhesive over the entire surface of the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part). When viewed from the Y-axis direction, adhesive is applied to the center or outer periphery of the power storage element 20a or the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part). may be applied. Further, the shape of the first joint portions 2231 and 2331 when viewed from the Y-axis direction may be striped, X-shaped, Y-shaped, annular, or the like.
  • the method of joining (fixing) the power storage element 20a and the holding member 21 is not limited to bonding with an adhesive, but may also be bonded (adhesive) with double-sided tape or the like.
  • the power storage element 20a and the holding member 21 may be joined (fixed) by welding (thermal welding, welding, etc.). In this case, a part of the power storage element 20a and the holding member 21 (a part of the power storage element 20a and the holding member 21 The melted portions) become the first joints 2231 and 2331.
  • the second joint parts 1141 and 1211 join the holding member 21 and the exterior body 10 by adhesion or welding.
  • the second joint portions 1141 and 1211 connect at least one of the exterior body 11 and the exterior body lid 12 (both in this embodiment), the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22, and the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22.
  • the second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23 is joined.
  • the second joint portion 1141 includes a second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22 in the Z-axis negative direction and a second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23 in the Z-axis negative direction. (2) and the exterior body main body 11 are joined. Specifically, the second joint portion 1141 is connected to the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22 and the second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23. , a joint portion (fixing portion) formed between the third wall portion 114 and the third wall portion 114 of the exterior body main body 11.
  • the second joint portion 1141 is arranged between the surface of the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) in the Z-axis negative direction and the surface of the third wall portion 114 in the Z-axis positive direction, and The second side wall parts 222 and 232 (second holding part) and the third wall part 114 are joined by adhesion or welding.
  • the second joint portion 1141 includes the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22 and the second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23.
  • This is an adhesive that adheres the third wall portion 114 of the exterior body 11 of the exterior body 10 to the third wall portion 114 of the exterior body 11 of the exterior body 10.
  • the surfaces of the second side wall parts 222 and 232 (second holding part) facing the third wall part 114 in the Z-axis direction, or the surfaces of the second side wall parts 222 and 232 (second holding part) facing the third wall part 114 in the Z-axis direction of the third wall part 114 are joined (fixed) by applying an adhesive to the surface facing the second holding part 232 (second holding part) and bonding them together.
  • the range of the second joint part 1141 is not particularly limited, but the surfaces of the second side wall parts 222 and 232 (second holding part) facing the third wall part 114 in the Z-axis direction, Alternatively, it is preferable to apply the adhesive over the entire surface of the third wall portion 114 facing the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) in the Z-axis direction.
  • the adhesive may be applied to the center or outer peripheral portion of the second side walls 222 and 232 or the third wall 114 in the second side walls 222 and 232 or the exterior body 11 when viewed from the Z-axis direction.
  • the shape of the second joint 1141 viewed from the Z-axis direction may be striped, X-shaped, Y-shaped, annular, or the like.
  • the method of joining (fixing) the first holding member 22 and the second holding member 23 to the exterior body main body 11 is not limited to bonding with adhesive, but may be bonded (adhesive) with double-sided tape or the like, They may be joined (fixed) by welding (thermal welding, welding, etc.).
  • the details are the same as those for the first joint portions 2231 and 2331.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 are integrated with the exterior body main body 11 by welding (thermal welding or the like), resulting in a stronger joint (fixation).
  • the second joint part 1211 is a second side wall part 222 (second holding part) in the Z-axis positive direction of the first holding member 22 and a second side wall part 232 (second holding part) in the Z-axis positive direction of the second holding member 23. (2) and the exterior body lid 12 are joined. Specifically, the second joint portion 1211 is connected to the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22 and the second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23. , a joint portion (fixing portion) formed between the fourth wall portion 121 and the fourth wall portion 121 of the exterior body lid 12.
  • the second joint portion 1211 is arranged between the surface of the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) in the Z-axis positive direction and the surface of the fourth wall portion 121 in the Z-axis negative direction, and The second side wall parts 222 and 232 (second holding part) and the fourth wall part 121 are joined by adhesion or welding.
  • the second joint portion 1211 includes the second side wall portion 222 (second holding portion) of the first holding member 22 and the second side wall portion 232 (second holding portion) of the second holding member 23.
  • This is an adhesive for bonding the fourth wall portion 121 of the exterior body lid 12 of the exterior body 10 to the fourth wall portion 121 of the exterior body lid 12 of the exterior body 10.
  • the surface of the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) facing the fourth wall portion 121 in the Z-axis direction, or the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) of the fourth wall portion 121 in the Z-axis direction are joined (fixed) by applying an adhesive to the surface facing the second holding part) and bonding them together.
  • the range of the second joint part 1211 is not particularly limited, but the surfaces of the second side wall parts 222 and 232 (second holding part) facing the fourth wall part 121 in the Z-axis direction, Alternatively, it is preferable to apply the adhesive over the entire surface of the fourth wall portion 121 facing the second side wall portions 222 and 232 (second holding portion) in the Z-axis direction.
  • An adhesive may be applied to the center or outer periphery of the second side walls 222 and 232 or the fourth wall 121 in the second side walls 222 and 232 or the exterior lid 12 when viewed from the Z-axis direction. .
  • the shape of the second joint portion 1211 when viewed from the Z-axis direction may be striped, X-shaped, Y-shaped, annular, or the like.
  • the method of joining (fixing) the first holding member 22 and the second holding member 23 and the exterior body lid 12 is not limited to bonding with an adhesive, but may also be bonded with double-sided tape, etc., or by welding ( They may be joined (fixed) by heat welding, welding, etc.).
  • the details are the same as those for the first joint portions 2231 and 2331.
  • the first holding member 22 and the second holding member 23 are integrated with the exterior body lid 12 by welding (thermal welding, etc.), resulting in a stronger joint (fixation).
  • the third joint portion 2001 joins two adjacent power storage elements 20a among the plurality of power storage elements 20a by adhesion or welding. Specifically, the third joint 2001 is between a surface of the power storage element 20a in the Y-axis positive direction and a surface of the power storage element 20a adjacent in the Y-axis positive direction of the power storage element 20a in the Y-axis negative direction. It is a joint part (fixed part) formed in.
  • the third joint 2001 is disposed between a surface of the power storage element 20a in the Y-axis positive direction and a surface of the power storage element 20a adjacent to the power storage element 20a in the Y-axis negative direction, and The power storage element 20a and the power storage element 20a adjacent to the power storage element 20a are joined by adhesion or welding. In this way, power storage unit 20 has third joint portion 2001.
  • the third joint portion 2001 is formed between the mutually opposing surfaces of two power storage elements 20a adjacent in the Y-axis direction among the plurality of power storage elements 20a, and It is an adhesive that adheres.
  • the two electricity storage elements 20a are joined (fixed) by applying an adhesive to the opposing surfaces of the two electricity storage elements 20a and bonding them together.
  • the range of the third joint 2001 that is, the range where the adhesive is applied is not particularly limited, but it is preferable to apply the adhesive over the entire surface of the power storage element 20a in the Y-axis direction.
  • the adhesive When viewed from the Y-axis direction, the adhesive may be applied to the center or outer circumference of the surface of the power storage element 20a in the Y-axis direction.
  • the shape of the third joint portion 2001 when viewed from the Y-axis direction may be a stripe shape, an X-shape, a Y-shape, a ring shape, or the like.
  • the method for joining (fixing) the electricity storage elements 20a is not limited to bonding with adhesive, but may also be bonding with double-sided tape, etc., or joining (fixing) by welding (thermal welding, welding, etc.), etc. Good too.
  • the details are the same as those for the first joint portions 2231 and 2331.
  • a gap is formed between each of the pair of bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) and the wall part (second wall part 113) of the exterior body 10 in the Y-axis direction (first direction). It is arranged apart from the wall portion (second wall portion 113) of the exterior body 10 as shown in FIG. Specifically, a gap is formed between the bottom wall portion 223 (first holding portion) of the first holding member 22 and the second wall portion 113 of the exterior body 11 in the negative Y-axis direction in the Y-axis direction. The second wall portion 113 is spaced apart from the second wall portion 113 so as to be arranged.
  • a gap is formed between the bottom wall portion 223 (first holding portion) and the surface facing the exterior body 10 in the Y-axis direction (second wall portion 113 of the exterior body body 11). They are spaced apart like this.
  • the bottom wall part 233 (first holding part) of the second holding member 23 is arranged so that a gap is formed between it and the second wall part 113 of the exterior body 11 in the Y-axis positive direction in the Y-axis direction. It is arranged apart from the second wall portion 113.
  • a gap is formed between the bottom wall portion 233 (first holding portion) and the surface facing the exterior body 10 in the Y-axis direction (second wall portion 113 of the exterior body body 11). They are spaced apart like this.
  • first side wall parts 221 of the first holding member 22 and the pair of first side wall parts 231 of the second holding member 23 and the pair of first wall parts 112 of the exterior body main body 11 are spaced apart, They may be in contact with each other, or may be joined (fixed) by adhesion, welding (thermal welding, etc.), or the like.
  • One first side wall part 221 and 231 of the pair of first side wall parts 221 and 231 and one first wall part 112 of the pair of first wall parts 112 are spaced apart, and the other first side wall part 221 and 231 and the other first wall portion 112 may contact (and join).
  • the first side wall portion 221 and the first wall portion 112 may be spaced apart, the first side wall portion 231 and the first wall portion 112 may be in contact (and joined), or the first side wall portion 221 and the first wall portion 112 may be in contact (and joined). may contact (and join), and the first side wall portion 231 and the first wall portion 112 may be separated from each other.
  • the joining method when the first side wall portions 221, 231 and the first wall portion 112 are joined is the same as the joining method at the joining portions such as the first joining portions 2231 and 2331 described above.
  • the power storage device 1 includes the power storage unit 20 having a plurality of power storage elements 20a arranged in the Y-axis direction (first direction), the holding member 21 that holds the power storage unit 20, and the power storage device 1. It includes an exterior body 10 in which the unit 20 and the holding member 21 are housed.
  • the power storage device 1 includes first joint portions 2231 and 2331 that join the power storage unit 20 and the holding member 21 by adhesion or welding, and a second joint portion 1141 that joins the holding member 21 and the exterior body 10 by adhesion or welding. 1211.
  • the power storage unit 20 and the holding member 21 are joined by adhesion or welding, and the holding member 21 and the exterior body 10 are joined by adhesion or welding.
  • the weight of power storage device 1 can be reduced more than when joining is performed by providing a fixing member such as a bolt and a nut, and an attachment part for attaching the fixing member. If the weight of power storage device 1 can be reduced, the load generated during vibration or impact can be reduced, so that vibration resistance or impact resistance can be ensured.
  • space can be saved compared to providing a fixing member and an attachment part, it is possible to suppress a decrease in the volume occupation rate of the power storage element 20a in the entire power storage device 1, and the electric capacity per volume of the power storage device 1 is reduced. can be suppressed. As a result, while ensuring the vibration resistance or impact resistance of power storage device 1, it is possible to suppress the electric capacity from decreasing.
  • the power storage device 1 includes a plurality of first joint parts 2231 and 2331 that join the power storage unit 20 and the plurality of holding members (first holding member 22 and second holding member 23) by adhesion or welding. With this holding member, the power storage device 1 can be made lighter and space-saving. In other words, in the plurality of holding members (first holding member 22 and second holding member 23), fixing members such as bolts and nuts, and attachment parts for attaching the fixing members are no longer required, and the entire power storage device 1 is It is possible to further suppress a decrease in the volume occupation rate of the power storage element 20a. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of power storage device 1 while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the power storage unit 20 has the third joint part 2001 that joins two adjacent power storage elements 20a among the plurality of power storage elements 20a by adhesion or welding, the power storage elements 20a can be more firmly fixed to each other. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of power storage device 1 while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the holding member 21 has bottom wall parts 223 and 233 (first holding parts) arranged to face the power storage unit 20 in the Y-axis direction (first direction), and the first joint parts 2231 and 2331 are Since the unit 20 and the bottom wall parts 223 and 233 (first holding parts) are joined, expansion of the power storage element 20a in the Y-axis direction (first direction) can be suppressed. Since the holding member 21 can be joined to a relatively large area portion of the power storage unit 20, the bonding strength between the power storage unit 20 and the holding member 21 can be improved. As a result, it is possible to further reliably ensure the vibration resistance or impact resistance of power storage device 1 while further suppressing the electric capacity from decreasing.
  • the exterior body 10 has an exterior body body 11 and an exterior body lid body 12, and the holding member 21 has second side wall portions 222 and 232 (second side walls) facing at least one of the exterior body body 11 and the exterior body lid body 12. holding part).
  • the second joining parts 1141 and 1211 join at least one of the exterior body 11 and the exterior body lid 12 to the second side wall parts 222 and 232 (second holding part).
  • the second side wall parts 222 and 232 (second holding part) face at least one of the exterior body 11 and the exterior body lid 12, so that the joining between the exterior body 10 and the holding member 21 is stabilized.
  • the exterior body 10 has an exterior body body 11 and an exterior body lid body 12 that are arranged in the Z-axis direction (second direction), and the holding member 21 is aligned with at least one of the exterior body body 11 and the exterior body lid body 12 in the Z-axis direction. It has second side wall parts 222 and 232 (second holding part) that are arranged to face each other in the direction (second direction).
  • the second joining parts 1141 and 1211 join at least one of the exterior body 11 and the exterior body lid 12 to the second side wall parts 222 and 232 (second holding part).
  • the holding member 21 includes a pair of bottom wall portions 223 and 233 (second wall portions 113) disposed between the power storage unit 20 and the wall portion (second wall portion 113) of the exterior body 10 on both sides of the Y-axis direction (first direction). (1 holding part).
  • Each of the pair of bottom wall portions 223 and 233 (first holding portion) is connected to the second wall portion 113 such that a gap is formed between the bottom wall portions 223 and 233 (first holding portion) and the second wall portion 113 in the Y-axis direction (first direction). placed at a distance.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and are not restrictive, and the scope of the present invention includes all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
  • the power storage unit 20 and the holding member 21 are connected by both the first joint parts 2231 and 2331. Only one side may be disposed and joined by that one side.
  • the holding member 21 may have both the first holding member 22 and the second holding member 23, or may have only one of the first holding member 22 and the second holding member 23. Good too.
  • the power storage unit 20 and the holding member 21 are joined by joining the power storage element 20a of the power storage unit 20 to the holding member 21.
  • the holding member 21 is joined to a member other than the power storage element 20a of the power storage unit 20 (an insulating sheet covering the power storage element 20a, a spacer, a restraining member such as an end plate, etc.), the power storage unit 20 The holding member 21 may also be joined.
  • the power storage unit 20 includes the third joint portion 2001 that joins all two adjacent power storage elements 20a among the plurality of power storage elements 20a is exemplified.
  • the power storage unit 20 may not have any third joint portion 2001, or may not have all the third joint portions 2001, and may connect two adjacent power storage elements 20a to each other. You don't have to.
  • first joint that joins the power storage unit 20 and the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) that are arranged to face the power storage unit 20 of the holding member 21 in the first direction.
  • first joint portion that joins the power storage unit 20 and other parts of the holding member 21 (first side wall portions 221, 231 or second side wall portions 222, 232, etc.) may be arranged.
  • holding member 21 does not need to have one or both of bottom wall parts 223 and 233 as long as it can hold power storage unit 20.
  • the exterior body 11 and the exterior body lid 12, and the second side wall portion 222 that is arranged to face the exterior body 11 and the exterior body lid 12 of the holding member 21 in the second direction. and 232 (second holding part) are arranged.
  • only one of the second joints 1141 and 1211 may be disposed, and only one of the exterior body 11 and the exterior lid 12 may be joined to the holding member 21.
  • a second joint portion is arranged to join at least one of the exterior body main body 11 and the exterior body lid 12 to other parts of the holding member 21 (bottom wall portions 223, 233 or first side wall portions 221, 231, etc.).
  • the holding member 21 has a part or all of the side walls of the pair of second side walls 222 and the pair of second side walls 232, as long as it can hold the power storage unit 20. You don't have to.
  • the holding member 21 may include some or all of the side walls of the pair of first side walls 221 and the pair of first side walls 231. It is not necessary to have .
  • the bottom wall parts 223 and 233 are arranged apart from each other so that a gap is formed between them and the exterior body 10 (the exterior body body 11) in the first direction.
  • the widths of the respective gaps may be different.
  • a gap may not be formed between one or both of the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) and the exterior body 10 (the exterior body body 11) in the first direction.
  • one or both of the bottom wall parts 223 and 233 (first holding part) may be joined to the exterior body 10 (the exterior body main body 11) by adhesion or welding.
  • a form constructed by arbitrarily combining each of the constituent elements provided in the above embodiments is also included within the scope of the present invention.
  • the present invention can be applied to power storage devices and the like that include power storage elements such as lithium ion secondary batteries.
  • Power storage device 10 Exterior body 11 Exterior body 12 Exterior body lid body 20 Power storage unit 20a Energy storage element 21 Holding member 22 First holding member 23 Second holding member 111 Opening portion 112 First wall portion 113 Second wall portion 114 Third Wall portion 121 Fourth wall portion 122 External terminal 200 Container 201 Terminals 221, 231 First side wall portions 222, 232 Second side wall portion (second holding portion) 223, 233 Bottom wall part (first holding part) 1141, 1211 Second joint 2001 Third joint 2231, 2331 First joint

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Abstract

第一方向に並ぶ複数の蓄電素子を有する蓄電ユニットと、蓄電ユニットを保持する保持部材と、蓄電ユニット及び保持部材が収容される外装体と、を備える蓄電装置であって、蓄電ユニットと保持部材とを接着または溶着により接合する第一接合部と、保持部材と外装体とを接着または溶着により接合する第二接合部と、を備える。

Description

蓄電装置
 本発明は、蓄電装置に関する。
 特許文献1には、電池セルと電池セルが固定されるトレイからなる電池ユニットが複数積層され、複数のトレイは通しボルト及びナットによって固定された蓄電装置が開示されている。
特開2016-122633号公報
 上記従来の蓄電装置のように、複数の蓄電素子を備える構成では、耐振動性または耐衝撃性を確保するために、トレイどうしをボルト及びナット等の固定部材で固定している。しかしながら、上記のような構成の蓄電装置では、固定部材、及び、固定部材を取り付けるための取り付け部を設ける必要があるため、蓄電装置全体に占める蓄電素子の体積占有率が小さくなり、蓄電装置の体積あたりの電気容量が小さくなるおそれがある。また、固定部材及び取り付け部を設けると、蓄電装置の質量が増加するため、振動または衝撃時の発生荷重も増加し、耐振動性または耐衝撃性が悪化するおそれもある。
 本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目してなされたものであり、耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることを抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子を有する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットを保持する保持部材と、前記蓄電ユニット及び前記保持部材が収容される外装体と、を備える蓄電装置であって、前記蓄電ユニットと前記保持部材とを接着または溶着により接合する第一接合部と、前記保持部材と前記外装体とを接着または溶着により接合する第二接合部と、を備えている。
 本発明によれば、耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることを抑制できる蓄電装置を提供できる。
図1は、実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。 図2は、実施の形態に係る蓄電装置を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図3は、実施の形態に係る蓄電ユニット及び保持部材を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。 図4は、実施の形態に係る外装体内に蓄電ユニット、保持部材及び接合部が配置された構成を示す断面図である。
(1)本発明の一態様に係る蓄電装置は、第一方向に並ぶ複数の蓄電素子を有する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットを保持する保持部材と、前記蓄電ユニット及び前記保持部材が収容される外装体と、を備える蓄電装置であって、前記蓄電ユニットと前記保持部材とを接着または溶着により接合する第一接合部と、前記保持部材と前記外装体とを接着または溶着により接合する第二接合部と、を備えている。
 本発明の一態様に係る蓄電装置によれば、蓄電ユニットと保持部材とを接着または溶着により接合し、かつ、保持部材と外装体とを接着または溶着により接合する。これにより、ボルト及びナット等の固定部材、及び、当該固定部材を取り付けるための取り付け部を設けて接合するよりも、蓄電装置を軽量化できる。蓄電装置を軽量化できれば、振動または衝撃時の発生荷重を減少できるため、耐振動性または耐衝撃性を確保できる。さらに、固定部材及び取り付け部を設けるよりも省スペース化できるため、蓄電装置全体に占める蓄電素子の体積占有率が小さくなることを抑制でき、蓄電装置の体積あたりの電気容量が小さくなるのを抑制できる。この結果、蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることを抑制できる。
 (2)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記保持部材は、複数の前記保持部材を有し、前記蓄電ユニットと複数の前記保持部材とを接着または溶着により接合する複数の前記第一接合部を備える、としてもよい。
 上記(2)に記載の蓄電装置によれば、蓄電ユニットと複数の保持部材とを接着または溶着により接合することで、複数の保持部材において、蓄電装置を軽量化及び省スペース化できる。この結果、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 (3)上記(1)または(2)に記載の蓄電装置において、前記蓄電ユニットは、第一蓄電素子と、前記第一蓄電素子の前記第一方向の一方に配置される第二蓄電素子と、を含み、前記第一蓄電素子と前記第二蓄電素子とを、接着または溶着により接合する第三接合部を有する、としてもよい。
 上記(3)に記載の蓄電装置によれば、第一蓄電素子と第二蓄電素子とを接着または溶着により接合することで、第一蓄電素子と第二蓄電素子とをより強固に固定できる。この結果、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 (4)上記(1)から(3)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記保持部材は、前記第一方向において前記蓄電ユニットと対向する第一保持部を有し、前記第一接合部は、前記蓄電ユニットと前記第一保持部とを接合する、としてもよい。
 上記(4)に記載の蓄電装置によれば、保持部材が、第一方向において蓄電ユニットと接合されることで、蓄電素子が第一方向に膨張するのを抑制できる。この結果、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 (5)上記(1)から(4)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記外装体は、外装体本体及び外装体蓋体を有し、前記保持部材は、前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と対向する第二保持部を有し、前記第二接合部は、前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と前記第二保持部とを接合する、としてもよい。
 上記(5)に記載の蓄電装置によれば、第二保持部は、外装体本体及び外装体蓋体の少なくとも一方と対向するため、外装体と保持部材との接合が安定する。この結果、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 (6)上記(5)に記載の蓄電装置において、前記外装体本体及び前記外装体蓋体は、前記第一方向と交差する第二方向に並び、前記第二保持部材は、前記第二方向において前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と対向し、前記第二接合部は、前記第二方向において前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と前記第二保持部とを接合する、としてもよい。
 上記(6)に記載の蓄電装置によれば、外装体本体と外装体蓋体とを接合する際に、外装体本体と外装体蓋体とで保持部材を挟む力を利用して、外装体本体及び外装体蓋体の少なくとも一方と第二保持部とを接合できるため、容易に、外装体と保持部材とを接合できる。この結果、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 (7)上記(1)から(6)のいずれかひとつに記載の蓄電装置において、前記保持部材は、前記第一方向の両側において前記蓄電ユニットと前記外装体の壁部との間に配置される一対の第一保持部を有し、前記一対の第一保持部のそれぞれは、前記第一方向において、前記壁部との間に隙間が形成されるように前記壁部と離間して配置される、としてもよい。
 上記(7)に記載の蓄電装置によれば、保持部材と外装体の壁部とは、第一方向において隙間が形成されるため、蓄電素子が第一方向に膨張する際の膨張代を確保できる。この結果、仮に蓄電素子が第一方向に膨張した場合であっても、さらに確実に蓄電装置の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
 以下の説明及び図面中において、蓄電装置に備わる蓄電素子の端子の突出方向をX軸方向と定義する。複数の蓄電素子の並び方向、保持部材をなす第一保持部材と第二保持部材との並び方向をY軸方向と定義する。蓄電装置の外装体における外装体本体と外装体蓋体との並び方向、外装体本体に対する保持部材の挿抜方向、または、上下方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(以下実施の形態では、直交)する方向である。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。
 以下の説明において、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。単にX軸方向という場合は、X軸プラス方向及びX軸マイナス方向の双方またはいずれか一方の方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。本実施の形態では、Y軸方向は第一方向の一例であり、Z軸方向は第二方向の一例である。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、数%程度の差異を含むことも意味する。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
 (実施の形態)
 [1.蓄電装置の全般的な説明]
 図1及び図2を用いて、実施の形態に係る蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置1を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
 蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール(組電池)である。具体的には、蓄電装置1は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、及び、化石燃料(ガソリン、軽油、液化天然ガス等)自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置1は、家庭用または事業用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
 図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、蓄電ユニット20と、蓄電ユニット20を保持する保持部材21と、蓄電ユニット20及び保持部材21が収容される外装体10と、を備えている。外装体10の内部において、蓄電ユニット20及び保持部材21に加えて、複数の蓄電素子20aに電気的に接続されるバスバー、バスバーを保持するバスバープレート、並びに、ヒューズ及び制御基板等が配置されてもよいが、これらの部材の図示及びその説明は省略する。
 外装体10は、蓄電装置1の筐体(外殻)を構成する箱形(略直方体形状)の容器(モジュールケース)である。外装体10は、蓄電ユニット20等を所定の位置に固定し、これら要素を衝撃などから保護する。外装体10は、蓄電ユニット20及び保持部材21を収容する外装体本体11と、蓄電ユニット20及び保持部材21の上方を覆う外装体蓋体12と、を有する。外装体本体11及び外装体蓋体12は、Z軸方向(第二方向)に並ぶ。
 外装体本体11は、上部が開放されてZ軸プラス方向の面の全面が開口した有底矩形筒状の部材(ハウジング)であり、その開放(開口)部分が開口部111である。開口部111は、平面視において略四角形状である。外装体蓋体12は、外装体本体11の開口部111を閉塞する扁平な矩形状の部材である。外装体本体11及び外装体蓋体12は、接着剤、ヒートシール(熱溶着)、超音波溶着、レーザ溶着、または、ネジ結合等によって互いに接合され、これにより、外装体10の内部が密閉される。外装体本体11は、X軸方向両側の側面に互いに対向する2つの第一壁部112を有し、Y軸方向両側の側面に互いに対向する2つの第二壁部113を有し、Z軸マイナス方向の面に第三壁部114を有している。
 具体的には、第一壁部112は、外装体本体11の短側面(短側壁)を形成する矩形状かつ平板状の短側面部(短側壁部)であり、YZ平面に平行に配置される。第一壁部112は、第二壁部113及び第三壁部114に隣接し、かつ、第二壁部113よりも外面の面積が小さい。2つの第一壁部112は、X軸方向において、蓄電ユニット20及び保持部材21と対向し、かつ、蓄電ユニット20及び保持部材21を挟む位置に配置される。第二壁部113は、外装体本体11の長側面(長側壁)を形成する矩形状かつ平板状の長側面部(長側壁部)であり、XZ平面に平行かつX軸方向に延びて配置される。第二壁部113は、第一壁部112及び第三壁部114に隣接し、かつ、第一壁部112よりも外面の面積が大きい。2つの第二壁部113は、Y軸方向において、蓄電ユニット20及び保持部材21と対向し、かつ、蓄電ユニット20及び保持部材21を挟む位置に配置される。第三壁部114は、外装体本体11の底面(底壁)を形成する矩形状かつ平板状の底面部(底壁部)であり、XY平面に平行かつX軸方向に延びて配置される。第三壁部114は、Z軸方向において、蓄電ユニット20及び保持部材21と対向し、かつ、外装体蓋体12とで蓄電ユニット20及び保持部材21を挟む位置に配置される。
 保持部材21の形状等によっては、外装体本体11は、X軸方向両側に一対の長側面(長側壁)を有し、Y軸方向両側に一対の短側面(短側壁)を有してもよい。一対の第一壁部112が外装体本体11の長側面(長側壁)を形成し、一対の第二壁部113が外装体本体11の短側面(短側壁)を形成してもよい。
 外装体蓋体12は、Z軸プラス方向の面に第四壁部121を有している。第四壁部121は、外装体蓋体12(外装体10)の上面(上壁)を形成する平板状の上面部(上壁部)であり、XY平面に平行に配置される。第四壁部121は、Z軸方向において、蓄電ユニット20及び保持部材21と対向し、かつ、外装体本体11の第三壁部114とで蓄電ユニット20及び保持部材21を挟む位置に配置される。
 外装体蓋体12は、さらに、Y軸マイナス方向の端部におけるX軸方向の両端部に、一対(正極及び負極)の外部端子122を有している。蓄電装置1は、この一対の外部端子122を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外装体蓋体12が樹脂から形成されている場合には、各外部端子122は、インサート成形等によって外装体蓋体12をなす樹脂と一体化されている。各外部端子122において、外装体蓋体12からZ軸プラス方向に突出し露出した部位には、外部の機器が電気的に接続される。各外部端子122において、外装体蓋体12からZ軸マイナス方向で露出した部位には、バスバー等が接合される。外装体蓋体12に外部端子122を固定できるのであれば、インサート成形による固定には限定されず、嵌合による固定でもよいし、ネジまたはカシメなどの締結手法を用いた固定でもよいし、溶接による固定でもよいし、接着剤による固定でもよい。
 外装体10の外装体本体11及び外装体蓋体12は、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミド(PA)、ABS樹脂、若しくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。外装体10は、これにより、蓄電素子20a等が外部の金属部材等に接触することを回避する。なお、蓄電素子20a等の電気的絶縁性が保たれる構成であれば、外装体10は、金属等の導電部材で形成されてもよい。外装体本体11及び外装体蓋体12は、同じ材質で形成されてもよいし、異なる材質で形成されてもよい。
 [2.蓄電ユニット及び保持部材の説明]
 蓄電ユニット20及び保持部材21の詳細について説明する。図3は、実施の形態に係る蓄電ユニット20及び保持部材21を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。図3に示すように、蓄電ユニット20は、Y軸方向(第一方向)に並ぶ複数の蓄電素子20aを有している。
 蓄電素子20aは、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。本実施の形態では、蓄電素子20aは、扁平な形状を有するパウチタイプの蓄電素子であり、複数(本実施の形態では、4個)のパウチタイプの蓄電素子20aがY軸方向に並んで配列されている。蓄電素子20aは、パウチタイプの蓄電素子ではなく、扁平な直方体形状(角形)、円柱形状、長円柱形状または楕円柱形状等の蓄電素子でもよく、その大きさ及び形状は限定されない。配列される蓄電素子20aの個数についても、特に限定されない。蓄電素子20aは、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池でもよいし、キャパシタであってもよい。蓄電素子20aは、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池でもよい。蓄電素子20aは、固体電解質を用いた電池でもよい。
 蓄電装置1が有する蓄電素子20aは全て同様の構成を有するため、以下では、1つの蓄電素子20aの構成について詳細に説明する。図3では、3つの蓄電素子20aが重ねられ、1つの蓄電素子20aが離間して配置された状態を図示している。蓄電素子20aは、容器200と、一対(正極及び負極)の端子201とを有し、容器200の内方には、電極体(図示せず)、及び、電解液(非水電解質)(図示せず)等が収容されている。当該電解液としては、蓄電素子20aの性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、適宜公知の材料を用いることができる。
 容器200は、ラミネートフィルムで形成されたシート状の外装体(外装フィルム)であり、内部に電極体及び電解液等を減圧状態で密閉して収容している。容器200は、矩形状の2枚のラミネートフィルムが、Y軸方向に重ねられて構成されている。当該2枚のラミネートフィルムは、一対の端子201を挟んで熱溶着等により接合(シール)されている。ラミネートフィルムは、アルミニウム等の金属層と、ポリプロピレン(PP)またはポリエチレン(PE)等の樹脂層とを含む複数層からなるフレキシブルなフィルムであり、溶着箇所(シール部)には、樹脂層が配置されている。容器200は、1枚のラミネートフィルムを袋状に形成して、当該ラミネートフィルムの端部同士を熱溶着により接合することで構成されてもよい。蓄電素子20aがパウチタイプの蓄電素子でない場合には、容器200は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属製の板状部材により形成されてもよい。
 端子201は、電極体に電気的に接続された導電性の板状部材(リード板)であり、容器200を貫通した状態で容器200から露出して配置されている。本実施の形態では、Z軸方向に並ぶ一対の端子201が、容器200のX軸マイナス方向の端部からX軸マイナス方向に突出して配置されている。具体的には、正極の端子201は、電極体の正極板に電気的に接続されたリード端子であり、負極の端子201は、電極体の負極板に電気的に接続されたリード端子である。つまり、端子201は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子20aの外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子20aの内部空間に電気を導入するための金属製の端子である。なお、端子201は、一方(例えば正極)がX軸プラス方向の端部から突出し、他方(例えば負極)がX軸マイナス方向の端部から突出してもよい。端子201は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。
 図3では、端子201は、容器200からX軸マイナス方向に突出しただけの簡略化された状態で図示されているが、端子201は、延びて隣り合う蓄電素子20aに向けて折れ曲がり、当該隣り合う蓄電素子20aが有する端子201に接続(接合)されてもよい。端子201は、バスバー等の導電部材に接続(接合)されることで、当該隣り合う蓄電素子20aが有する端子201に電気的に接続されてもよい。これにより、複数の蓄電素子20aが直列または並列に接続される。端部の蓄電素子20aが有する一対の端子201のうち、一方は、蓄電装置1が備える外部端子122まで延びて当該外部端子122に接続(接合)されてもよいし、バスバー等の導電部材によって外部端子122に電気的に接続されてもよいし、当該端子201自体が外部端子となってもよい。
 電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔上に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔上に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、樹脂からなる微多孔性のシートまたは不織布等を用いることができる。本実施の形態では、電極体は、極板(正極板及び負極板)がY軸方向に積層されて形成されている。なお、電極体は、極板(正極板及び負極板)が巻回されて形成された巻回型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型(スタック型)の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。
 保持部材21は、複数の蓄電素子20a(蓄電ユニット20)を収容し、当該複数の蓄電素子20a(蓄電ユニット20)を保持する箱形(略直方体形状)の容器(筐体)である。保持部材21は、第一保持部材22と、第一保持部材22に組み付けられて第一保持部材22とともに複数の蓄電素子20aを収容する第二保持部材23と、を有している。第一保持部材22及び第二保持部材23は、複数の蓄電素子20aの外方に配置され、複数の蓄電素子20aを所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。複数の蓄電素子20aが第一保持部材22及び第二保持部材23により保持されることで、複数の蓄電素子20aが第一保持部材22及び第二保持部材23の内方で固定される。本実施の形態では、第一保持部材22及び第二保持部材23は、接着剤、ヒートシール(熱溶着)、超音波溶着、レーザ溶着、または、ネジ結合等によって互いに接合されているが、接合されなくてもよい。
 第一保持部材22及び第二保持部材23は、上記の外装体10に使用可能ないずれかの樹脂材料等の絶縁性を有する部材で形成されている。これにより、第一保持部材22及び第二保持部材23は、複数の蓄電素子20aが外部の金属部材等の導電部材と導通することを抑制するが、そのような必要がない場合等には、第一保持部材22及び第二保持部材23は、金属等の導電部材で形成されてもよい。第一保持部材22及び第二保持部材23は、同じ材質で形成されてもよいし、異なる材質で形成されてもよい。
 第一保持部材22は、第二保持部材23のY軸マイナス方向に配置される、Y軸プラス方向の面の全面が開口した有底矩形筒状のハウジングである。第一保持部材22は、X軸方向両側の側面に、互いに対向する一対の第一側壁部221を有し、Z軸方向両側の側面に、互いに対向する一対の第二側壁部222を有し、Y軸マイナス方向の面に、底壁部223を有している。
 第一側壁部221は、第一保持部材22の短側面(短側壁)を形成する、YZ平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(短側壁部)であり、X軸方向において複数の蓄電素子20aを挟む位置に配置される。第一側壁部221は、第二側壁部222及び底壁部223に隣接し、かつ、第二側壁部222よりも外面の面積が小さい。第二側壁部222は、第一保持部材22の長側面(長側壁)を形成する、XY平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(長側壁部)であり、Z軸方向において複数の蓄電素子20aを挟む位置に配置される。第二側壁部222は、第一側壁部221及び底壁部223に隣接し、かつ、第一側壁部221よりも外面の面積が大きい。底壁部223は、第一保持部材22の底面(底壁)を形成する、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(底壁部)であり、Y軸マイナス方向端部の蓄電素子20aとY軸方向において対向し、かつ、当該蓄電素子20aと接触する。
 第二保持部材23は、第一保持部材22のY軸プラス方向に配置される、Y軸マイナス方向の面の全面が開口した有底矩形筒状のハウジングである。第二保持部材23は、X軸方向両側の側面に、互いに対向する一対の第一側壁部231を有し、Z軸方向両側の側面に、互いに対向する一対の第二側壁部232を有し、Y軸プラス方向の面に、底壁部233を有している。
 第一側壁部231は、第二保持部材23の短側面(短側壁)を形成する、YZ平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(短側壁部)であり、X軸方向において複数の蓄電素子20aを挟む位置に配置される。第一側壁部231は、第二側壁部232及び底壁部233に隣接し、かつ、第二側壁部232よりも外面の面積が小さい。第二側壁部232は、第二保持部材23の長側面(長側壁)を形成する、XY平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(長側壁部)であり、Z軸方向において複数の蓄電素子20aを挟む位置に配置される。第二側壁部232は、第一側壁部231及び底壁部233に隣接し、かつ、第一側壁部231よりも外面の面積が大きい。底壁部233は、第二保持部材23の底面(底壁)を形成する、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の壁部(底壁部)であり、Y軸プラス方向端部の蓄電素子20aとY軸方向において対向し、かつ、当該蓄電素子20aと接触する。
 本実施の形態では、一対の第一側壁部221と一対の第一側壁部231とが接触し、かつ、接続(接合)され、一対の第二側壁部222と一対の第二側壁部232とが接触し、かつ、接続(接合)される。これにより、第一保持部材22及び第二保持部材23が接続(接合)される。なお、蓄電素子20aの形状等によっては、第一保持部材22は、X軸方向両側に一対の長側面(長側壁)を有し、Z軸方向両側に一対の短側面(短側壁)を有していてもよい。つまり、一対の第一側壁部221が第一保持部材22の長側面(長側壁)を形成し、一対の第二側壁部222が第一保持部材22の短側面(短側壁)を形成してもよい。第二保持部材23についても同様である。
 第一保持部材22の底壁部223、及び、第二保持部材23の底壁部233は、第一保持部の一例である。第一保持部材22の第二側壁部222、及び、第二保持部材23の第二側壁部232は、第二保持部の一例である。底壁部223及び233(第一保持部)は、蓄電ユニット20とY軸方向(第一方向)において対向して配置される。第一保持部材22及び第二保持部材23は、Y軸方向(第一方向)の両側において蓄電ユニット20と外装体10の壁部(第二壁部113)との間に配置される一対の底壁部223及び233(第一保持部)を有している。第二側壁部222及び232(第二保持部)は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方とZ軸方向(第二方向)において対向して配置される。本実施の形態では、一対の第二側壁部222(第二保持部)が、外装体本体11及び外装体蓋体12の双方とZ軸方向(第二方向)において対向して配置される。一対の第二側壁部232(第二保持部)が、外装体本体11及び外装体蓋体12の双方とZ軸方向(第二方向)において対向して配置される。
 [3.外装体内における蓄電ユニット及び保持部材の配置位置と接合部の説明]
 外装体10内における蓄電ユニット20及び保持部材21の配置位置と接合部について、詳細に説明する。図4は、実施の形態に係る外装体10内に蓄電ユニット20、保持部材21及び接合部が配置された構成を示す断面図である。
 図4に示すように、外装体10内において、第一接合部2231及び2331、第二接合部1141及び1211、並びに、第三接合部2001が配置される。第一接合部2231及び2331は、蓄電ユニット20と保持部材21とを接着または溶着により接合する。具体的には、第一接合部2231は、蓄電ユニット20と保持部材21の第一保持部材22とを接着または溶着により接合する。第一接合部2331は、蓄電ユニット20と保持部材21の第二保持部材23とを接着または溶着により接合する。このように、蓄電装置1は、蓄電ユニット20と複数の保持部材としての第一保持部材22及び第二保持部材23とを接着または溶着により接合する複数の第一接合部2231及び2331を備えている。
 第一接合部2231は、蓄電ユニット20と第一保持部材22の底壁部223(第一保持部)とを接合する。具体的には、第一接合部2231は、蓄電ユニット20が有するY軸マイナス方向端部の蓄電素子20aと、第一保持部材22の底壁部223(第一保持部)との間に形成される接合部(固定部)である。第一接合部2231は、当該蓄電素子20aのY軸マイナス方向の面と底壁部223(第一保持部)のY軸プラス方向の面との間に配置されて、当該蓄電素子20aと底壁部223(第一保持部)とを接着または溶着により接合する。
 第一接合部2331は、蓄電ユニット20と第二保持部材23の底壁部233(第一保持部)とを接合する。具体的には、第一接合部2331は、蓄電ユニット20が有するY軸プラス方向端部の蓄電素子20aと、第二保持部材23の底壁部233(第一保持部)との間に形成される接合部(固定部)である。第一接合部2331は、当該蓄電素子20aのY軸プラス方向の面と底壁部233(第一保持部)のY軸マイナス方向の面との間に配置されて、当該蓄電素子20aと底壁部233(第一保持部)とを接着または溶着により接合する。
 本実施の形態では、第一接合部2231及び2331は、蓄電ユニット20と保持部材21とを接着する接着剤である。蓄電素子20aのY軸方向における底壁部223及び233(第一保持部)に対向する表面、または、底壁部223及び233(第一保持部)のY軸方向における蓄電素子20aに対向する表面に接着剤を塗布し、両者を接着することにより、蓄電ユニット20と保持部材21(第一保持部材22及び第二保持部材23)とを接着により接合(固定)する。
 第一接合部2231及び2331の範囲、つまり、接着剤を塗布する範囲は特に限定されないが、蓄電素子20aのY軸方向における底壁部223及び233(第一保持部)に対向する表面、または底壁部223及び233(第一保持部)の表面に全面に亘って接着剤を塗布するのが好ましい。Y軸方向から見て、蓄電素子20aまたは底壁部223及び233(第一保持部)において、蓄電素子20aまたは底壁部223及び233(第一保持部)の中央部または外周部に接着剤を塗布してもよい。また、第一接合部2231及び2331をY軸方向から見た形状が、ストライプ状、X字状、Y字状、環状などでもよい。
 蓄電素子20aと保持部材21とを接合(固定)する手法は、接着剤による接着には限定されず、両面テープ等によって接着(粘着)してもよい。蓄電素子20aと保持部材21とは、溶着(熱溶着、溶接等)によって接合(固定)されてもよく、この場合、蓄電素子20a及び保持部材21の一部(蓄電素子20a及び保持部材21の溶けた部分)が、第一接合部2231及び2331となる。つまり、第一接合部2231及び2331は、蓄電素子20a及び保持部材21とは別体の部材(接着剤または両面テープ等)でもよいし、蓄電素子20a及び保持部材21と一体化された部位(溶着部分等)でもよい。溶着(熱溶着等)によって蓄電素子20aと保持部材21とが一体化することで、より強固な接合(固定)になる。とくに、蓄電素子20aの容器200が、ラミネートフィルムで形成された外装体の場合、外装体の表面に形成される樹脂層は、接着剤の濡れ性が良かったり、両面テープの接着面との貼り付け性が良かったり、保持部材21との溶着が可能で容易であったり、蓄電素子20aと保持部材21とを、さらに強固な接合にできる。
 第二接合部1141及び1211は、保持部材21と外装体10とを接着または溶着により接合する。第二接合部1141及び1211は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方(本実施の形態では、双方)と第一保持部材22の第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23の第二側壁部232(第二保持部)とを接合する。
 第二接合部1141は、第一保持部材22が有するZ軸マイナス方向の第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23が有するZ軸マイナス方向の第二側壁部232(第二保持部)と、外装体本体11とを接合する。具体的には、第二接合部1141は、第一保持部材22の当該第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23の当該第二側壁部232(第二保持部)と、外装体本体11が有する第三壁部114との間に形成される接合部(固定部)である。第二接合部1141は、当該第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸マイナス方向の面と第三壁部114のZ軸プラス方向の面との間に配置されて、当該第二側壁部222及び232(第二保持部)と第三壁部114とを接着または溶着により接合する。
 本実施の形態では、第二接合部1141は、第一保持部材22の当該第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23の当該第二側壁部232(第二保持部)と、外装体10の外装体本体11の第三壁部114とを接着する接着剤である。つまり、当該第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸方向における第三壁部114と対向する表面、または、第三壁部114のZ軸方向における当該第二側壁部222及び232(第二保持部)に対向する表面に接着剤を塗布し、両者を接着することにより、第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体本体11とを接合(固定)する。
 第二接合部1141の範囲、つまり、接着剤を塗布する範囲は特に限定されないが、第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸方向における第三壁部114と対向する表面、または第三壁部114のZ軸方向における第二側壁部222及び232(第二保持部)に対向する表面に全面に亘って接着剤を塗布するのが好ましい。Z軸方向から見て、第二側壁部222及び232または外装体本体11において、第二側壁部222及び232または第三壁部114の中央部または外周部に接着剤を塗布してもよい。第二接合部1141をZ軸方向から見た形状が、ストライプ状、X字状、Y字状、環状などでもよい。第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体本体11とを接合(固定)する手法は、接着剤による接着には限定されず、両面テープ等によって接着(粘着)してもよいし、溶着(熱溶着、溶接等)等によって接合(固定)してもよい。詳細については、第一接合部2231及び2331の場合と同様である。溶着(熱溶着等)によって第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体本体11とが一体化することで、より強固な接合(固定)になる。
 第二接合部1211は、第一保持部材22が有するZ軸プラス方向の第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23が有するZ軸プラス方向の第二側壁部232(第二保持部)と、外装体蓋体12とを接合する。具体的には、第二接合部1211は、第一保持部材22の当該第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23の当該第二側壁部232(第二保持部)と、外装体蓋体12が有する第四壁部121との間に形成される接合部(固定部)である。第二接合部1211は、当該第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸プラス方向の面と第四壁部121のZ軸マイナス方向の面との間に配置されて、当該第二側壁部222及び232(第二保持部)と第四壁部121とを接着または溶着により接合する。
 本実施の形態では、第二接合部1211は、第一保持部材22の当該第二側壁部222(第二保持部)及び第二保持部材23の当該第二側壁部232(第二保持部)と、外装体10の外装体蓋体12の第四壁部121とを接着する接着剤である。当該第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸方向における第四壁部121と対向する表面、または、第四壁部121のZ軸方向における第二側壁部222及び232(第二保持部)に対向する表面に接着剤を塗布し、両者を接着することにより、第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体蓋体12とを接合(固定)する。
 第二接合部1211の範囲、つまり、接着剤を塗布する範囲は特に限定されないが、第二側壁部222及び232(第二保持部)のZ軸方向における第四壁部121と対向する表面、または第四壁部121のZ軸方向における第二側壁部222及び232(第二保持部)に対向する表面に全面に亘って接着剤を塗布するのが好ましい。Z軸方向から見て、第二側壁部222及び232または外装体蓋体12において、第二側壁部222及び232または第四壁部121の中央部または外周部に接着剤を塗布してもよい。また、第二接合部1211をZ軸方向から見た形状が、ストライプ状、X字状、Y字状、環状などでもよい。第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体蓋体12とを接合(固定)する手法は、接着剤による接着には限定されず、両面テープ等によって接着してもよいし、溶着(熱溶着、溶接等)等によって接合(固定)してもよい。詳細については、第一接合部2231及び2331の場合と同様である。溶着(熱溶着等)によって第一保持部材22及び第二保持部材23と外装体蓋体12とが一体化することで、より強固な接合(固定)になる。
 第三接合部2001は、複数の蓄電素子20aのうちの隣り合う2つの蓄電素子20aを、接着または溶着により接合する。具体的には、第三接合部2001は、蓄電素子20aが有するY軸プラス方向の面と、当該蓄電素子20aのY軸プラス方向に隣接する蓄電素子20aのY軸マイナス方向の面との間に形成される接合部(固定部)である。第三接合部2001は、当該蓄電素子20aのY軸プラス方向の面と当該蓄電素子20aのY軸プラス方向に隣接する蓄電素子20aのY軸マイナス方向の面との間に配置されて、当該蓄電素子20aと当該蓄電素子20aと隣り合う蓄電素子20aとを接着または溶着により接合する。このように、蓄電ユニット20は、第三接合部2001を有している。
 本実施の形態では、第三接合部2001は、複数の蓄電素子20aのうちのY軸方向に隣り合う2つの蓄電素子20aの互いに対向する面との間に形成され、当該2つの蓄電素子20aを接着する接着剤である。当該2つの蓄電素子20aの互いに対向する表面に接着剤を塗布し、両者を接着することにより、当該2つの蓄電素子20aどうしを接合(固定)する。
 第三接合部2001の範囲、つまり、接着剤を塗布する範囲は特に限定されないが、蓄電素子20aのY軸方向の表面に全面に亘って接着剤を塗布するのが好ましい。Y軸方向から見て、蓄電素子20aのY軸方向の表面の中央部または外周部に接着剤を塗布してもよい。また、第三接合部2001をY軸方向から見た形状が、ストライプ状、X字状、Y字状、環状などであってもよい。蓄電素子20aどうしを接合(固定)する手法は、接着剤による接着には限定されず、両面テープ等によって接着してもよいし、溶着(熱溶着、溶接等)等によって接合(固定)してもよい。詳細については、第一接合部2231及び2331の場合と同様である。溶着(熱溶着等)によって蓄電素子20aどうしが一体化することで、より強固な接合(固定)になる。
 一対の底壁部223及び233(第一保持部)のそれぞれは、Y軸方向(第一方向)において、外装体10の壁部(第二壁部113)との間に隙間が形成されるように外装体10の壁部(第二壁部113)と離間して配置される。具体的には、第一保持部材22の底壁部223(第一保持部)は、Y軸方向において、外装体本体11のY軸マイナス方向の第二壁部113との間に隙間が形成されるように、当該第二壁部113と離間して配置される。第一保持部材22は、底壁部223(第一保持部)とY軸方向における外装体10と対向する面(外装体本体11の第二壁部113)との間に隙間が形成されるように離間して配置される。第二保持部材23の底壁部233(第一保持部)は、Y軸方向において、外装体本体11のY軸プラス方向の第二壁部113との間に隙間が形成されるように、当該第二壁部113と離間して配置される。第二保持部材23は、底壁部233(第一保持部)とY軸方向における外装体10と対向する面(外装体本体11の第二壁部113)との間に隙間が形成されるように離間して配置される。
 第一保持部材22の一対の第一側壁部221及び第二保持部材23の一対の第一側壁部231と、外装体本体11の一対の第一壁部112とは、離間しているが、接触してもよいし、接着及び溶着(熱溶着等)等によって接合(固定)してもよい。一対の第一側壁部221及び231のうちの一方の第一側壁部221及び231と一対の第一壁部112のうちの一方の第一壁部112とが離間し、他方の第一側壁部221及び231と他方の第一壁部112とが接触(及び接合)してもよい。第一側壁部221と第一壁部112とが離間し、第一側壁部231と第一壁部112とが接触(及び接合)してよいし、第一側壁部221と第一壁部112とが接触(及び接合)し、第一側壁部231と第一壁部112とが離間してもよい。第一側壁部221、231と第一壁部112とが接合する場合の接合手法は、上述した第一接合部2231及び2331等の接合部における接合手法と同様である。
 [4.効果の説明]
 以上のように、本発明の形態に係る蓄電装置1は、Y軸方向(第一方向)に並ぶ複数の蓄電素子20aを有する蓄電ユニット20と、蓄電ユニット20を保持する保持部材21と、蓄電ユニット20及び保持部材21が収容される外装体10と、を備えている。蓄電装置1は、蓄電ユニット20と保持部材21とを接着または溶着により接合する第一接合部2231、2331と、保持部材21と外装体10とを接着または溶着により接合する第二接合部1141、1211と、を備えている。このように、蓄電ユニット20と保持部材21とを接着または溶着により接合し、かつ、保持部材21と外装体10とを接着または溶着により接合する。これにより、ボルト及びナット等の固定部材、及び、当該固定部材を取り付けるための取り付け部を設けて接合を行うよりも、蓄電装置1の軽量化を図ることができる。蓄電装置1の軽量化を図ることができれば、振動または衝撃時の発生荷重の減少を図ることができるため、耐振動性または耐衝撃性を確保できる。さらに、固定部材及び取り付け部を設けるよりも省スペース化できるため、蓄電装置1全体に占める蓄電素子20aの体積占有率が小さくなることを抑制でき、蓄電装置1の体積あたりの電気容量が小さくなるのを抑制できる。この結果、蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることを抑制できる。
 蓄電装置1は、蓄電ユニット20と複数の保持部材(第一保持部材22及び第二保持部材23)とを接着または溶着により接合する複数の第一接合部2231、2331を備えることで、当該複数の保持部材において、蓄電装置1の軽量化及び省スペース化できる。つまり、複数の保持部材(第一保持部材22及び第二保持部材23)において、ボルト及びナット等の固定部材、及び、当該固定部材を取り付けるための取り付け部が不要になり、蓄電装置1全体に占める蓄電素子20aの体積占有率が小さくなることをさらに抑制できる。この結果、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 蓄電ユニット20は、複数の蓄電素子20aのうちの隣り合う2つの蓄電素子20aどうしを、接着または溶着により接合する第三接合部2001を有するため、当該蓄電素子20aどうしをより強固に固定できる。この結果、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 保持部材21は、蓄電ユニット20とY軸方向(第一方向)において対向して配置される底壁部223及び233(第一保持部)を有し、第一接合部2231及び2331は、蓄電ユニット20と底壁部223及び233(第一保持部)とを接合するため、蓄電素子20aがY軸方向(第一方向)に膨張するのを抑制できる。保持部材21が、蓄電ユニット20の比較的大きな面積の部位と接合できるため、蓄電ユニット20と保持部材21との接合強度を向上できる。この結果、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 外装体10は、外装体本体11及び外装体蓋体12を有し、保持部材21は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方と対向する第二側壁部222及び232(第二保持部)を有している。第二接合部1141及び1211は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方と第二側壁部222及び232(第二保持部)とを接合する。これにより、第二側壁部222及び232(第二保持部)は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方と対向するため、外装体10と保持部材21との接合が安定する。この結果、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 外装体10は、Z軸方向(第二方向)に並ぶ外装体本体11及び外装体蓋体12を有し、保持部材21は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方とZ軸方向(第二方向)において対向して配置される第二側壁部222及び232(第二保持部)を有している。第二接合部1141及び1211は、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方と第二側壁部222及び232(第二保持部)とを接合する。これにより、外装体本体11と外装体蓋体12とで保持部材21を挟む力を利用して、外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方(本実施の形態では双方)と第二側壁部222及び232(第二保持部)とを接合できるため、容易に、外装体10と保持部材21とを接合できる。この結果、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 保持部材21は、Y軸方向(第一方向)の両側において蓄電ユニット20と外装体10の壁部(第二壁部113)との間に配置される一対の底壁部223及び233(第一保持部)を有している。一対の底壁部223及び233(第一保持部)のそれぞれは、Y軸方向(第一方向)において、第二壁部113との間に隙間が形成されるように第二壁部113と離間して配置される。これにより、蓄電素子20aがY軸方向(第一方向)に膨張する際の膨張代を確保できる。この結果、仮に蓄電素子20aがY軸方向(第一方向)に膨張した場合であっても、さらに確実に蓄電装置1の耐振動性または耐衝撃性を確保しつつ、電気容量が小さくなることをさらに抑制できる。
 以上、本実施の形態に係る蓄電装置1について説明したが、本発明は、上記実施の形態には限定されない。今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲には、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 上記実施の形態では、蓄電ユニット20と保持部材21とは、第一接合部2231及び2331の双方が配置されて当該双方によって接合されることとしたが、第一接合部2231及び2331のいずれか一方しか配置されず、当該一方によって接合されてもよい。この場合、保持部材21は、第一保持部材22及び第二保持部材23の双方を有していてもよいし、第一保持部材22及び第二保持部材23のいずれか一方しか有しなくてもよい。
 上記実施の形態では、蓄電ユニット20が有する蓄電素子20aと保持部材21とが接合されることにより、蓄電ユニット20と保持部材21とが接合されることとした。しかしながら、蓄電ユニット20が有する蓄電素子20a以外の部材(蓄電素子20aを覆う絶縁シート、スペーサ、または、エンドプレート等の拘束部材等)と保持部材21とが接合されることにより、蓄電ユニット20と保持部材21とが接合されてもよい。
 上記実施の形態では、蓄電ユニット20は、複数の蓄電素子20aのうちの隣り合う2つの蓄電素子20aの全てを接合する第三接合部2001を有している場合を例示した。しかしながら、蓄電ユニット20は、いずれかの第三接合部2001を有していなくてもよいし、全ての第三接合部2001を有しておらず、隣り合う2つの蓄電素子20aどうしを接合しなくてもよい。
 上記実施の形態では、蓄電ユニット20と、保持部材21のうちの蓄電ユニット20と第一方向において対向して配置される底壁部223及び233(第一保持部)とを接合する第一接合部2231及び2331が配置される場合を例示した。しかしながら、蓄電ユニット20と保持部材21の他の部位(第一側壁部221、231または第二側壁部222、232等)とを接合する第一接合部が配置されてもよい。この場合、保持部材21は、蓄電ユニット20を保持できる構成であれば、底壁部223及び233の一方または双方を有しなくてもよい。
 上記実施の形態では、外装体本体11及び外装体蓋体12と、保持部材21のうちの外装体本体11及び外装体蓋体12と第二方向において対向して配置される第二側壁部222及び232(第二保持部)とを接合する第二接合部1141及び1211が配置される場合を例示した。しかしながら、第二接合部1141及び1211のいずれか一方しか配置されず、外装体本体11及び外装体蓋体12のいずれか一方しか保持部材21と接合されなくてもよい。外装体本体11及び外装体蓋体12の少なくとも一方と保持部材21の他の部位(底壁部223、233または第一側壁部221、231等)とを接合する第二接合部が配置されてもよい。この場合、保持部材21は、蓄電ユニット20を保持できる構成であれば、一対の第二側壁部222及び一対の第二側壁部232のうちの一部の側壁部または全部の側壁部を有しなくてもよい。
 上記実施の形態において、保持部材21は、蓄電ユニット20を保持できる構成であれば、一対の第一側壁部221及び一対の第一側壁部231のうちの一部の側壁部または全部の側壁部を有しなくてもよい。
 上記実施の形態では、底壁部223及び233(第一保持部)は、第一方向において外装体10(外装体本体11)との間に隙間が形成されるように離間して配置される場合を例示した。この場合、それぞれの隙間の幅は、異なってもよい。底壁部223及び233(第一保持部)の一方または双方は、第一方向において外装体10(外装体本体11)との間に隙間が形成されていなくてもよい。この場合、底壁部223及び233(第一保持部)の一方または双方が外装体10(外装体本体11)と接着または溶着により接合されてもよい。
 上記実施の形態が備える各構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置等に適用できる。
1 蓄電装置
10 外装体
11 外装体本体
12 外装体蓋体
20 蓄電ユニット
20a 蓄電素子
21 保持部材
22 第一保持部材
23 第二保持部材
111 開口部
112 第一壁部
113 第二壁部
114 第三壁部
121 第四壁部
122 外部端子
200 容器
201 端子
221、231 第一側壁部
222、232 第二側壁部(第二保持部)
223、233 底壁部(第一保持部)
1141、1211 第二接合部
2001 第三接合部
2231、2331 第一接合部

Claims (7)

  1.  第一方向に並ぶ複数の蓄電素子を有する蓄電ユニットと、前記蓄電ユニットを保持する保持部材と、前記蓄電ユニット及び前記保持部材が収容される外装体と、を備える蓄電装置であって、
     前記蓄電ユニットと前記保持部材とを接着または溶着により接合する第一接合部と、
     前記保持部材と前記外装体とを接着または溶着により接合する第二接合部と、
     を備える蓄電装置。
  2.  前記保持部材は、複数の前記保持部材を有し、
     前記蓄電ユニットと複数の前記保持部材とを接着または溶着により接合する複数の前記第一接合部を備える
     請求項1に記載の蓄電装置。
  3.  前記蓄電ユニットは、第一蓄電素子と、前記第一蓄電素子の前記第一方向の一方に配置される第二蓄電素子と、を含み、
     前記第一蓄電素子と前記第二蓄電素子とを接着または溶着により接合する第三接合部を有する
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
  4.  前記保持部材は、前記第一方向において前記蓄電ユニットと対向する第一保持部を有し、
     前記第一接合部は、前記蓄電ユニットと前記第一保持部とを接合する
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
  5.  前記外装体は、外装体本体及び外装体蓋体を有し、
     前記保持部材は、前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と対向する第二保持部を有し、
     前記第二接合部は、前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と前記第二保持部とを接合する
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
  6.  前記外装体本体及び前記外装体蓋体は、前記第一方向と交差する第二方向に並び、
     前記第二保持部材は、前記第二方向において前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と対向し、
     前記第二接合部は、前記第二方向において前記外装体本体及び前記外装体蓋体の少なくとも一方と前記第二保持部とを接合する
     請求項5に記載の蓄電装置。
  7.  前記保持部材は、前記第一方向の両側において前記蓄電ユニットと前記外装体の壁部との間に配置される一対の第一保持部を有し、
     前記一対の第一保持部のそれぞれは、前記第一方向において、前記壁部との間に隙間が形成されるように前記壁部と離間して配置される
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
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