WO2025234331A1 - 蓄電装置 - Google Patents
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- WO2025234331A1 WO2025234331A1 PCT/JP2025/015903 JP2025015903W WO2025234331A1 WO 2025234331 A1 WO2025234331 A1 WO 2025234331A1 JP 2025015903 W JP2025015903 W JP 2025015903W WO 2025234331 A1 WO2025234331 A1 WO 2025234331A1
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Definitions
- This disclosure relates to an electricity storage device.
- Patent Document 1 discloses a bipolar battery having multiple current collector plates stacked with separators between them.
- the current collector plates are surrounded by frame members, and adjacent frame members in the stacking direction are airtightly joined together.
- the separators placed between the current collector plates are impregnated with an electrolyte.
- a bipolar battery like the one described above is vacuum-sealed inside an exterior case and subjected to a thermal shock test, the exterior case may break.
- the present disclosure provides an energy storage device that can prevent breakage of the exterior body.
- the inventors conducted extensive research to solve the above problem and discovered that the exterior body breaks at the wrinkled portion after vacuum sealing, and that the wrinkles are caused by gaps between the energy storage module and the exterior body.
- the energy storage device disclosed herein comprises an energy storage module formed by stacking multiple electrodes along a first direction and having a first side surface; a cover portion arranged opposite at least the first side surface; and an exterior body formed with a storage recess that accommodates and positions the energy storage module and the cover portion in the storage recess.
- the cover portion is arranged between the first side surface and a first inner side surface of the storage recess that faces the first side surface, and has a first cover member and a second cover member that are adjacent to each other.
- the first cover member has a second side surface that is in contact with the first inner side surface and a first inclined surface opposite the second side surface and inclined relative to the second side surface.
- the second cover member has a third side surface that is in surface contact with the energy storage module and a second inclined surface that is in surface contact with the first inclined surface.
- a cover portion is disposed on at least the first side surface of the energy storage module. Therefore, the cover portion can fill any gaps that arise between the first side surface and the exterior body when attaching the exterior body to the energy storage module.
- the cover portion includes a first cover member and a second cover member.
- the second cover member has a third side surface that is in surface contact with the first side surface of the energy storage module and a second inclined surface that is in surface contact with the first inclined surface of the first cover member. Because the first side surface extends in the first direction, the third side surface also extends in the first direction. Because the first inclined surface is inclined with respect to the first direction, the second inclined surface is also inclined with respect to the first direction.
- the second cover member has a tapered shape when viewed from the second direction. Therefore, by changing the relative position of the second cover member with respect to the first cover member in the first direction, the overall length of the first cover member and the second cover member can be easily changed. Therefore, by combining two types of cover members, the tolerances of the energy storage module and the exterior body can be accommodated, and the gap between the energy storage module and the exterior body can be reliably filled. As a result, wrinkling of the exterior body after vacuum sealing is suppressed, which prevents the exterior body from breaking due to wrinkling.
- the length of the second cover member in the first direction may be shorter than the length of the first cover member in the first direction.
- the first side surface is a surface of the energy storage module extending in a first direction and a second direction intersecting the first direction, the first cover member and the second cover member are adjacent to each other in a third direction intersecting the first and second directions, the energy storage module has a fourth side surface opposite the first side surface, the cover portion further has a third cover member arranged between the fourth side surface and a second inner side surface of the accommodating recess facing the fourth side surface, and the third cover member may have a fifth side surface in surface contact with the fourth side surface and a sixth side surface in surface contact with the second inner side surface.
- the exterior body has a first exterior part and a second exterior part.
- the first exterior part has a first conductive plate electrically connected to the energy storage module and a first exterior frame having an inner edge joined to the peripheral edge of the first conductive plate so as to expose a first surface of the first conductive plate opposite the energy storage module.
- the second exterior part has a second conductive plate electrically connected to the energy storage module and a second exterior frame having an inner edge joined to the peripheral edge of the second conductive plate so as to expose a second surface of the second conductive plate opposite the energy storage module.
- the outer edge of the first exterior frame and the outer edge of the second exterior frame are joined while being insulated from each other.
- the second cover member may have a first opposing surface facing the surface opposite the first surface of the first conductive plate in the first direction, and a second opposing surface facing the surface opposite the second surface of the second conductive plate in the first direction.
- the joint area between the first exterior frame and the first conductive plate may overlap with the cover portion when viewed from the first direction.
- the width of the second cover member extending in a second direction intersecting the first direction may be shorter than the width of the first cover member extending in the second direction.
- the second side surface may extend in the first direction and a second direction intersecting the first direction, and the first cover member may be connected to both ends of the second side surface in the second direction and have a pair of corners that are curved when viewed from the first direction.
- This disclosure provides an energy storage device that can prevent breakage of the exterior body.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of an electricity storage device according to one embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the electricity storage device.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the energy storage module.
- FIG. 4 is a plan view of the power storage module, the first cover member, and the second cover member.
- 5(a), 5(b), and 5(c) are cross-sectional views for explaining the relationship between the size of the gap and the position of the second cover member relative to the first cover member.
- Figure 1 is an exploded perspective view of an energy storage device according to one embodiment.
- Figure 2 is a cross-sectional view of the energy storage device along the YZ plane.
- Figure 2 shows a simplified view of an energy storage module 2 included in the energy storage device 1.
- the energy storage device 1 is an energy storage device used in batteries for various vehicles, such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles.
- the energy storage device 1 is a secondary battery, such as a nickel-metal hydride secondary battery or a lithium-ion secondary battery.
- the energy storage device 1 may be an electric double-layer capacitor or an all-solid-state battery. Here, the case where the energy storage device 1 is a lithium-ion secondary battery is shown.
- the energy storage device 1 comprises a power storage module 2, a connector unit 3, a cover 4, and an exterior body 5.
- the first exterior body 51 and the second exterior body 52 that make up the exterior body 5 are shown disassembled from each other.
- the power storage module 2 is shown housed in the space inside the exterior body 5.
- the power storage module 2 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction (first direction).
- the X-axis direction is the direction of the short sides of the power storage module 2
- the Y-axis direction is the direction of the long sides of the power storage module 2.
- the length of the power storage module 2 in the Y-axis direction is longer than the length of the power storage module 2 in the X-axis direction.
- the energy storage module 2 has four side surfaces 2a, 2b, 2c, and 2d that extend in the Z-axis direction.
- Side surfaces 2a and 2b also extend in the X-axis direction (second direction) and face opposite each other in the Y-axis direction (third direction).
- Side surfaces 2c and 2d also extend in the Y-axis direction and face opposite each other in the X-axis direction.
- both end surfaces of the energy storage module 2 in the Z-axis direction are formed by a negative terminal electrode 12 and a positive terminal electrode 13, and are used for extracting power.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the energy storage module along the YZ plane.
- the energy storage module 2 has an electrode stack 10 formed by stacking multiple electrodes along the Z-axis direction, and a sealing body 20 provided on the outer periphery of the electrode stack 10.
- the electrode stack 10 includes multiple electrodes stacked along the Z-axis direction.
- the multiple electrodes include multiple bipolar electrodes 11, a negative terminal electrode 12 (second terminal electrode), and a positive terminal electrode 13 (first terminal electrode). Separators 14 are interposed between adjacent electrodes.
- the bipolar electrode 11 has a current collector 15, a positive electrode active material layer 16 (first active material layer), and a negative electrode active material layer 17 (second active material layer).
- the current collector 15 is, for example, a rectangular sheet.
- the current collector 15 includes a first surface 15a and a second surface 15b.
- the first surface 15a is a surface that intersects the Z-axis direction
- the second surface 15b is a surface that intersects the Z-axis direction and is opposite the first surface 15a.
- the first surface 15a of the current collector 15 faces in one direction of the Z-axis direction (the direction from the positive electrode terminal electrode 13 toward the negative electrode terminal electrode 12 in FIG. 3).
- the second surface 15b of the current collector 15 faces in the other direction of the first direction (the direction from the negative electrode terminal electrode 12 toward the positive electrode terminal electrode 13 in FIG. 3).
- the positive electrode active material layer 16 is provided on the first surface 15a of the current collector 15.
- the negative electrode active material layer 17 is provided on the second surface 15b of the current collector 15.
- the peripheral portion surrounding the positive electrode active material layer 16 on the first surface 15a of the current collector 15 and the peripheral portion surrounding the negative electrode active material layer 17 on the second surface 15b of the current collector 15 are each unformed regions (uncoated regions) where no active material layer is provided.
- Multiple bipolar electrodes 11 are stacked so that the positive electrode active material layer 16 of one bipolar electrode 11 and the negative electrode active material layer 17 of another bipolar electrode 11 face each other with the separator 14 interposed between them. Grooves may be formed in the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 of each bipolar electrode 11 to improve liquid injection and gas escape properties.
- the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 are rectangular when viewed from the Z-axis direction.
- the negative electrode active material layer 17 is slightly larger than the positive electrode active material layer 16 when viewed from the Z-axis direction.
- the entire formation area of the positive electrode active material layer 16 is located within the formation area of the negative electrode active material layer 17.
- the outer edge 17e of the negative electrode active material layer 17 is located outside the outer edge 16e of the positive electrode active material layer 16.
- the negative electrode terminal electrode 12 has a current collector 15 and a negative electrode active material layer 17 provided on the second surface 15b of the current collector 15.
- the negative electrode terminal electrode 12 does not have a positive electrode active material layer 16 or a negative electrode active material layer 17 on the first surface 15a of the current collector 15.
- the first surface 15a of the current collector 15 of the negative electrode terminal electrode 12 does not have an active material layer and constitutes the negative electrode terminal surface of the energy storage module 2.
- the negative electrode terminal electrode 12 is laminated on the bipolar electrode 11 at one end of the electrode laminate 10 in the Z-axis direction.
- the negative electrode terminal electrode 12 is laminated on the bipolar electrode 11 via the separator 14 so that the negative electrode active material layer 17 faces the positive electrode active material layer 16 of the bipolar electrode 11.
- the positive terminal electrode 13 has a current collector 15 and a positive electrode active material layer 16 provided on the first surface 15a of the current collector 15.
- the positive terminal electrode 13 does not have a positive electrode active material layer 16 or a negative electrode active material layer 17 on the second surface 15b, which is the surface opposite the first surface 15a of the current collector 15.
- the second surface 15b of the current collector 15 of the positive terminal electrode 13 does not have an active material layer and constitutes the positive electrode terminal surface of the energy storage module 2.
- the positive terminal electrode 13 is laminated on the bipolar electrode 11 at the other end of the electrode laminate 10 in the Z-axis direction.
- the positive terminal electrode 13 is laminated on the bipolar electrode 11 so that its positive electrode active material layer 16 faces the negative electrode active material layer 17 of the bipolar electrode 11 with the separator 14 interposed between them.
- the current collectors of the bipolar electrode 11, the negative terminal electrode 12, and the positive terminal electrode 13 are designated by the same reference numeral 15, but the materials constituting the current collectors of the bipolar electrode 11, the negative terminal electrode 12, and the positive terminal electrode 13 may be the same or different.
- Separators 14 are disposed between adjacent bipolar electrodes 11 in the Z-axis direction, between the negative terminal electrode 12 and bipolar electrode 11, and between the positive terminal electrode 13 and bipolar electrode 11. That is, the separators 14 are interposed between the positive electrode surface of the current collector 15 on which the positive electrode active material layer 16 is provided and the negative electrode surface on which the negative electrode active material layer 17 is provided.
- the separators 14 are a member that allows charge carriers such as lithium ions to pass through, and by isolating the positive electrode surface and negative electrode surface, they prevent short circuits caused by contact between adjacent electrodes.
- the current collector 15 is a chemically inactive electrical conductor that allows current to continue to flow through the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 during charging or discharging of the lithium-ion secondary battery.
- the material of the current collector 15 is, for example, a metal material, a conductive resin material, or a conductive inorganic material.
- conductive resin materials include resins made from conductive polymer materials or non-conductive polymer materials to which a conductive filler may be added as needed.
- the current collector 15 may have multiple layers. In this case, each layer of the current collector 15 may contain the above-mentioned metal material and/or conductive resin material.
- a coating layer may be formed on the surface of the current collector 15.
- the coating layer may be formed by a known method such as plating or spray coating.
- the current collector 15 may be, for example, in the form of a plate, foil, film, or mesh. Examples of metal foils include aluminum foil, copper foil, nickel foil, titanium foil, and stainless steel foil.
- the current collector 15 may be an alloy foil of the above metals or a foil formed by integrating multiple metal foils. When the current collector 15 is in the form of a foil, the thickness of the current collector 15 may be, for example, 1 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the current collector 15 may be an integrated foil formed by bonding aluminum foil and copper foil together using a conductive adhesive, or an aluminum foil with a copper layer vapor-deposited on one side.
- the positive electrode active material layer 16 contains a positive electrode active material capable of absorbing and releasing charge carriers such as lithium ions.
- the positive electrode active material include lithium composite metal oxides having a layered rock salt structure, metal oxides having a spinel structure, and polyanion compounds.
- the positive electrode active material may be any material that can be used in lithium ion secondary batteries.
- the positive electrode active material layer 16 may contain multiple positive electrode active materials.
- the positive electrode active material layer 16 contains olivine-type lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as a composite oxide.
- the negative electrode active material layer 17 contains a negative electrode active material capable of absorbing and releasing charge carriers such as lithium ions.
- the negative electrode active material may be a simple substance, an alloy, or a compound.
- Examples of negative electrode active materials include Li, carbon, and metal compounds.
- the negative electrode active material may also be an element or a compound thereof that can be alloyed with lithium.
- Examples of carbon include natural graphite, artificial graphite, hard carbon (non-graphitizable carbon), and soft carbon (easily graphitizable carbon).
- Examples of artificial graphite include highly oriented graphite and mesocarbon microbeads.
- elements that can be alloyed with lithium include silicon and tin.
- the negative electrode active material layer 17 contains graphite as a carbon-based material.
- Each of the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 may further contain a conductive additive, a binder, an electrolyte, an electrolyte supporting salt, etc., as necessary.
- the conductive additive is added to increase electrical conductivity. Examples of the conductive additive include acetylene black, carbon black, and graphite.
- the electrolyte supporting salt is added to increase ionic conductivity.
- Binders include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber; thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene; imide resins such as polyimide and polyamideimide; alkoxysilyl group-containing resins; acrylic resins such as acrylic acid or methacrylic acid; styrene-butadiene rubber; carboxymethyl cellulose; alginates such as sodium alginate and ammonium alginate; water-soluble cellulose ester crosslinked bodies; and starch-acrylic acid graft polymers. These binders can be used alone or in combination. Examples of solvents for binders include water and N-methyl-2-pyrrolidone.
- the separator 14 may be, for example, a porous sheet or nonwoven fabric containing a polymer that absorbs and retains electrolyte.
- materials for the separator 14 include polypropylene, polyethylene, polyolefin, and polyester.
- the separator 14 may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
- the multi-layer structure may include, for example, a ceramic layer as an adhesive layer or heat-resistant layer.
- the separator 14 may be impregnated with an electrolyte.
- the electrolyte impregnated in the separator 14 is a liquid electrolyte (electrolytic solution) containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.
- the electrolyte salt of the electrolytic solution may be a known lithium salt such as LiClO4 , LiAsF6 , LiPF6 , LiBF4 , LiCF3SO3 , LiN( FSO2 ) 2 , or LiN( CF3SO2 ) 2 .
- the non-aqueous solvent may be a known solvent such as cyclic carbonates, cyclic esters, chain carbonates, chain esters, or ethers. Two or more of these known solvent materials may be used in combination.
- the sealing body 20 is provided on the electrode stack 10 so as to surround the electrode stack 10 when viewed from the Z direction.
- the sealing body 20 is formed on the peripheral portion of the electrode stack 10 as a rectangular tubular member that surrounds the four side surfaces of the electrode stack 10, which is approximately rectangular.
- the sealing body 20 can be joined (welded) to each of the first surface 15a and the second surface 15b of the current collector 15 at the peripheral portion 15c of each current collector 15.
- the sealing body 20 insulates adjacent current collectors 15 in the Z axis direction and cooperates with these adjacent current collectors 15 to form an internal space S.
- the sealing body 20 also seals each of the internal spaces S.
- An electrolyte is contained in each internal space S.
- the sealing body 20 can prevent the electrolyte contained in the internal space S from leaking out to the outside.
- the sealing body 20 can also prevent air, moisture, etc. from entering the internal space S from outside the electrode stack 10.
- the sealing body 20 contains an insulating material.
- materials for the sealing body 20 include various resin materials such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, ABS resin, acid-modified polypropylene, acid-modified polyethylene, and acrylonitrile-styrene resin.
- the sealing body 20 includes a plurality of resin sealing materials 21 and a plurality of resin spacers 22.
- a sealing material 21 is provided on each of the plurality of electrodes. More specifically, a sealing material 21 is provided on each peripheral portion 15c of the current collector 15. Therefore, the plurality of sealing materials 21 are stacked along the Z-axis direction.
- the sealing material 21 provided on the peripheral portion 15c of the current collector 15 is formed in a frame shape that follows the outer shape of the current collector 15 when viewed from the Z-axis direction.
- the sealing material 21 since the current collector 15 is rectangular in plan view, the sealing material 21 also has a rectangular frame shape when viewed from the Z-axis direction.
- the sealing material 21 includes an inner portion that overlaps the peripheral portion 15c of the current collector 15 when viewed from the Z-axis direction, and an outer portion that extends outward beyond the edge of the current collector 15.
- the sealing material 21 is formed by joining together and integrating the outer portion of one resin member bonded to the first surface 15a of the current collector 15 and another resin member bonded to the second surface 15b of the current collector 15. In other words, the sealing material 21 covers the peripheral portion 15c of the current collector 15.
- the sealing materials provided on the current collector 15 of the bipolar electrode 11, the current collector 15 of the negative terminal electrode 12, and the current collector 15 of the positive terminal electrode 13 are each given the same reference numeral, sealing material 21.
- the sealing materials provided on the current collector 15 of the bipolar electrode 11, the sealing material provided on the current collector 15 of the negative terminal electrode 12, and the sealing material provided on the current collector 15 of the positive terminal electrode 13 may be the same as or different from one another.
- the spacer 22 When viewed from the Z-axis direction, the spacer 22 is formed in a roughly frame shape so as to surround the positive electrode active material layer 16. When viewed from the Z-axis direction, the spacer 22 has an inner portion that overlaps the current collector 15 and an outer portion that extends beyond the edge of the current collector 15. The spacer 22 is arranged so as to be interposed between each of the sealing materials 21 provided on electrodes adjacent in the Z-axis direction. As a result, the spacer 22, together with a pair of sealing materials 21 adjacent in the Z-axis direction, maintains the spacing between adjacent current collectors 15 in the Z-axis direction.
- An internal space S is defined by the pair of current collectors 15 adjacent in the Z-axis direction, the spacer 22, and the pair of sealing materials 21 adjacent to the spacer 22.
- the spacer 22 When viewed from the Z-axis direction, the spacer 22 is formed in a frame shape that follows the outer shape of the current collector 15. Therefore, the sealing body 20 is constructed by stacking multiple resin frames (sealing material 21 and spacers 22) provided on the peripheral edge 15c of the current collector 15 along the Z-axis direction, and seals the internal space S between adjacent electrodes in the Z-axis direction.
- the inner edge 22e of the spacer 22 When viewed from the Z-axis direction, the inner edge 22e of the spacer 22 is located between the outer edge 17e of the negative electrode active material layer 17 and the outer edge 16e of the positive electrode active material layer 16. In other words, the inner edge 22e of the spacer 22 is located more inward than the outer edge 17e of the negative electrode active material layer 17. As a result, the spacer 22 includes a portion that overlaps with the negative electrode active material layer 17 when viewed from the Z-axis direction. As a result, the internal space S is maintained.
- the multiple spacers 22 may be configured not to contact the current collectors 15 of adjacent bipolar electrodes 11. In other words, a small gap may be provided between the spacer 22 and the first surface 15a of the current collector 15 of the adjacent bipolar electrode.
- the sealing body 20 includes welded portions 23 formed by welding the multiple sealants 21 and the multiple spacers 22 together.
- the welded portions 23 When viewed from the Z-axis direction, the welded portions 23 have a frame shape (here, a rectangular frame shape) that surrounds the electrode stack 10 and forms the outer periphery of the sealing body 20. Therefore, the outer surfaces 23s of the welded portions 23 form the four side surfaces 2a, 2b, 2c, and 2d (see Figure 1) of the energy storage module 2.
- the spacers 22 do not need to be welded to the sealing materials 21, at least in the inner portions of the sealing materials 21 adjacent to them in the Z-axis direction.
- the end of the separator 14 may be held by being sandwiched between the sealing material 21 and the spacer 22.
- the end of the separator 14 may be fixed by welding to at least one of the sealing material 21 and the spacer 22.
- the connector unit 3 is arranged on the side surface 2b.
- Wiring L extends from the connector unit 3.
- the wiring L includes a voltage detection line extending from the electrode stack 10.
- the cover part 4 is disposed on the energy storage module 2.
- the cover part 4 is disposed facing the side surface 2a and the side surface 2b of the energy storage module 2, respectively.
- the side surface 2b is the surface opposite to the side surface 2a.
- the cover part 4 has a first cover member 41, a second cover member 42, a third cover member 43, and a fourth cover member 44.
- the cover part 4 can fill gaps that occur between the energy storage module 2 and the exterior body 5 due to tolerances and manufacturing errors.
- the first cover member 41, the second cover member 42, the third cover member 43, and the fourth cover member 44 may be formed, for example, from a mixed material of a resin as a main material and a filler.
- the main resin may be any resin material, such as a thermoplastic resin such as a general-purpose plastic, a general-purpose engineering plastic, or a super engineering plastic, or a thermosetting resin.
- the resin may be polyphenylene sulfide.
- the resin may be polyamide, polypropylene, or the like.
- the resin may be a polymer alloy made by mixing multiple polymers, such as modified polyphenylene ether.
- the resin may be a resin whose copolymer properties change depending on the ratio of monomers, such as acrylonitrile-styrene resin. In one example, the linear expansion coefficient of the main resin may be approximately 2.5 ⁇ 10 ⁇ 5 [1/°C].
- the filler may be any material that reduces the linear expansion coefficient of the cover portion 4.
- the filler material may be a metal compound, an inorganic compound, or an organic compound.
- the shape of the filler is not particularly limited.
- the filler may be spherical, needle-like, fibrous, or plate-like. If the filler has an orientation such as a needle or fiber shape, it may have an anisotropic shape extending in a direction intersecting the longitudinal direction. In the cover portion 4, the longitudinal direction of the filler may be oriented in the X-axis direction.
- the filler may be an inorganic material such as glass fiber, glass beads, carbon fiber, alumina powder, or silica.
- the filler may be mixed in a ratio of approximately 20 wt % to 60 wt % with respect to the main material.
- the linear expansion coefficient of the filler may be approximately 0.3 ⁇ 10 ⁇ 5 [1/°C].
- the linear expansion coefficient of the cover member 60A may be approximately 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 5 [1/° C.].
- the first cover member 41 and the second cover member 42 are arranged on the side surface 2a so as to cover the side surface 2a (first side surface) when viewed in the Y-axis direction.
- the length (maximum length) of the first cover member 41 in the X-axis direction is equal to the length of the side surface 2a in the X-axis direction.
- the first cover member 41 is arranged on the side surface 2a so as to cover the entire side surface 2a in the X-axis direction when viewed in the Y-axis direction.
- the first cover member 41 and the second cover member 42 are adjacent to each other in the Y-axis direction.
- the first cover member 41 and the second cover member 42 are arranged between the side surface 2a and the exterior body 5 in the Y-axis direction.
- the second cover member 42 is arranged between the side surface 2a and the first cover member 41 in the Y-axis direction.
- Figure 4 is a plan view of the energy storage module, first cover member, and second cover member.
- the first cover member 41 has a side surface 41a (second side surface), an inclined surface 41b (first inclined surface), a pair of corners 41c, an end surface 41d, and an end surface 41e.
- the side surface 41a is a flat surface extending in the Z-axis direction and the X-axis direction.
- the side surface 41a faces the exterior body 5 in the Y-axis direction.
- the side surface 41a is covered by the exterior body 5.
- the side surface 41a contacts first inner surfaces 51b, 52b of the exterior body 5, which will be described later.
- the inclined surface 41b is on the opposite side of the side surface 41a and is inclined relative to the side surface 41a.
- the inclined surface 41b extends in the X-axis direction and is inclined relative to the Z-axis direction.
- the angle between the inclined surface 41b and the Z-axis direction is greater than 0 degrees and less than 90 degrees.
- the inclined surface 41b is also inclined relative to the Y-axis direction.
- the inclined surface 41b connects the end surface 41d and the end surface 41e to each other.
- the inclined surface 41b is inclined so as to move away from the side surface 41a as it moves from the end surface 41d towards the end surface 41e.
- the pair of corners 41c extend in the Z-axis direction.
- the pair of corners 41c are connected to both ends of the flat side surface 41a in the X-axis direction.
- the pair of corners 41c sandwich the side surface 41a in the X-axis direction.
- the pair of corners 41c are curved surfaces when viewed from the Z-axis direction.
- the corners 41c are chamfered, for example, into a rounded shape.
- the radius of curvature of the corners 41c is larger than the radius of curvature of the corner between the side surface 41a and the end surface 41d, and is also larger than the radius of curvature of the corner between the side surface 41a and the end surface 41e.
- the radius of curvature of the corner 41c is, for example, 25 mm.
- the radius of curvature of the corner between the side surface 41a and the end surface 41d and the corner between the side surface 41a and the end surface 41e are, for example, 1.5 mm.
- End face 41d faces the first exterior part 51 (described below) in the Z-axis direction.
- End face 41e faces the second exterior part 52 in the Z-axis direction.
- End face 41d and end face 41e extend in the X-axis direction and the Y-axis direction.
- End face 41d and end face 41e face opposite each other in the Z-axis direction.
- the second cover member 42 When viewed from the Y-axis direction, the second cover member 42 is positioned so as not to overlap the pair of corners 41c. When viewed from the Z-axis direction, the width of the second cover member 42 extending in the X-axis direction is shorter than the width (maximum width) of the first cover member 41 extending in the X-axis direction. Both ends of the second cover member 42 in the X-axis direction are located inward from both ends of the first cover member 41 in the X-axis direction by at least the length of the corners 41c in the X-axis direction.
- the second cover member 42 has a side surface 42a (third side surface), an inclined surface 42b (second inclined surface), an end surface 42d (first opposing surface), and an end surface 42e (second opposing surface).
- the side surface 42a is parallel to the side surface 2a and is in surface contact with the side surface 2a of the energy storage module 2.
- the side surface 42a is a flat surface extending in the Z-axis direction and the X-axis direction.
- the side surface 42a faces the side surface 2a in the Y-axis direction.
- Inclined surface 42b is parallel to inclined surface 41b and is in surface contact with inclined surface 41b.
- Inclined surface 42b extends in the X-axis direction and is inclined with respect to the Z-axis direction. The angle between inclined surface 42b and the Z-axis direction is greater than 0 degrees and less than 90 degrees. In other words, inclined surface 42b is also inclined with respect to the Y-axis direction.
- Inclined surface 42b connects end surface 42d and end surface 42e to each other. Inclined surface 42b is inclined so as to approach side surface 42a as it moves from end surface 42d to end surface 42e.
- End face 42d faces the first exterior part 51 (described below) in the Z-axis direction.
- End face 42e faces the second exterior part 52 in the Z-axis direction.
- End face 42d and end face 42e extend in the X-axis direction and the Y-axis direction.
- End face 42d and end face 42e face opposite each other in the Z-axis direction.
- the length of the first cover member 41 in the Z-axis direction is equal to the length of the energy storage module 2 in the Z-axis direction.
- the length of the second cover member 42 in the Z-axis direction is shorter than the length of the first cover member 41 in the Z-axis direction. Therefore, in the example of Figure 2, a gap is formed between the end face 42e and the second exterior part 52.
- the third cover member 43 and the fourth cover member 44 are arranged on side surface 2b (fourth side surface) and sandwich the connector unit 3 in the X-axis direction.
- the third cover member 43 and the fourth cover member 44 are arranged on side surface 2b so as to cover side surface 2b together with the connector unit 3 when viewed in the Y-axis direction.
- the third cover member 43 has a side surface 43a (fifth side surface) that contacts side surface 2b and a side surface 43b (sixth side surface) that contacts the second inner surfaces 51c, 52c.
- the exterior body 5 contains the storage module 2, connector unit 3, and cover part 4.
- the storage module 2, connector unit 3, and cover part 4 are contained items housed in the internal space of the exterior body 5.
- the exterior body 5 has a first exterior part 51 that covers the positive terminal electrode 13, and a second exterior part 52 that covers the negative terminal electrode 12.
- the first exterior part 51 and the second exterior part 52 are insulated from each other.
- the first exterior part 51 and the second exterior part 52 are arranged to sandwich the contained items in the Z-axis direction.
- the first exterior part 51 and the second exterior part 52 each have a conductive plate 53 and an exterior frame 54.
- the conductive plate 53 has a rectangular sheet shape.
- the conductive plate 53 may be, for example, a metal foil, and may be, for example, aluminum foil.
- the conductive plates 53 of the first exterior part 51 and the second exterior part 52 have, for example, the same shape and are made of, for example, the same material.
- the thickness of the conductive plate 53 is, for example, 100 ⁇ m.
- the conductive plate 53 (first conductive plate 53A) of the first exterior part 51 is laminated on the positive terminal electrode 13.
- the first conductive plate 53A is electrically connected to the energy storage module 2.
- the first conductive plate 53A covers the second surface 15b of the positive terminal electrode 13 and is electrically connected to the positive terminal electrode 13.
- the first conductive plate 53A is in contact with the exposed portion of the second surface 15b of the positive terminal electrode 13 that is not covered by the sealing body 20 (i.e., the portion where the sealing material 21 is not provided when viewed from the Z-axis direction).
- the first conductive plate 53A includes a first surface 53a opposite the positive terminal electrode 13.
- a surface 53d opposite the first surface 53a of the first conductive plate 53A faces the end surface 41d of the first cover member 41 and the end surface 42d of the second cover member 42 in the Z-axis direction.
- the surface 53d of the first conductive plate 53A is disposed opposite the second surface 15b of the positive terminal electrode 13.
- the conductive plate 53 (second conductive plate 53B) of the second exterior part 52 is stacked on the negative terminal electrode 12.
- the second conductive plate 53B is electrically connected to the energy storage module 2.
- the second conductive plate 53B covers the first surface 15a of the negative terminal electrode 12 and is electrically connected to the negative terminal electrode 12.
- the second conductive plate 53B is in contact with the exposed portion of the first surface 15a of the negative terminal electrode 12 that is not covered by the sealing body 20 (i.e., the portion where the sealing material 21 is not provided when viewed from the Z-axis direction).
- the second conductive plate 53B includes a second surface 53b opposite the negative terminal electrode 12.
- the surface 53e opposite the second surface 53b of the second conductive plate 53B faces the end surface 41e of the first cover member 41 and the end surface 42e of the second cover member 42 in the Z-axis direction.
- the surface 53e of the second conductive plate 53B is positioned opposite the first surface 15a of the negative terminal electrode 12.
- the first surface 53a of the first conductive plate 53A and the second surface 53b of the second conductive plate 53B can each be used to extract current from the energy storage module 2. Furthermore, when a battery pack is formed using multiple energy storage devices 1 by stacking multiple energy storage devices 1 in the Z-axis direction and connecting them in series, a conductive plate or conductive adhesive is placed between two energy storage devices 1 adjacent in the Z-axis direction to electrically connect the multiple energy storage devices 1. In other words, the first conductive plate 53A and the second conductive plate 53B can be used to electrically connect the multiple energy storage devices 1.
- the exterior frame 54 is configured to surround the outer periphery of the stored contents when viewed from the Z-axis direction.
- the exterior frame 54 has a rectangular frame shape when viewed from the Z-axis direction.
- the pair of exterior frames 54 are formed, for example, by embossing, so that the outer edges of the exterior frames 54 are closer to each other than the inner edges.
- the first exterior part 51 and the second exterior part 52 have rectangular parallelepiped recesses 51a, 52a (storage recesses) with the conductive plate 53 at the bottom.
- the exterior body 5 has recesses 51a, 52a formed therein, and it can be said that the storage module 2 and cover part 4 are housed and positioned in the recesses 51a, 52a.
- the recesses 51a, 52a have first inner surfaces 51b, 52b facing the side surface 2a, and second inner surfaces 51c, 52c facing the side surface 2b.
- the first cover member 41 and the second cover member 42 are arranged between the side surface 2a and the first inner surfaces 51b, 52b.
- the third cover member 43 is disposed between the side surface 2b and the second inner surfaces 51c and 52c.
- the exterior frame 54 may be formed, for example, by welding together four strip-shaped sheets 55 along each of the four sides of a rectangle.
- the exterior frame 54 includes a resin layer 56, a metal layer 57, and a resin layer 58.
- the exterior frame 54 is formed from a laminate film in which the resin layer 56, the metal layer 57, and the resin layer 58 are laminated in this order.
- the metal layer 57 is, for example, aluminum foil.
- the thickness of the metal layer 57 is, for example, 80 ⁇ m.
- the rigidity of the metal layer 57 is lower than the rigidity of the conductive plate 53.
- an aluminum alloy in the JIS 1000 series is used for the conductive plate 53
- an aluminum alloy in the JIS 8000 series is used for the metal layer 57.
- the resin layer 56 is an adhesive layer and is laminated on one side of the metal layer 57.
- the resin layer 58 is a protective layer and is laminated on the other side of the metal layer 57.
- the resin layers 56 and 58 contain, for example, acid-modified polyolefin resin.
- the exterior frame 54 may also contain a layer made of other resins such as polyolefin or nylon.
- the exterior frame 54 is provided on the energy storage module 2 with the resin layer 56 facing inward.
- the inner edge of the exterior frame 54 is located inside the peripheral edge of the conductive plate 53 when viewed from the Z-axis direction.
- the inner edge 54a of the exterior frame 54 and the peripheral edge 53c of the conductive plate 53 are joined in an overlapping state.
- the exterior frame 54 has the inner edge 54a joined to the peripheral edge 53c on the end faces 41d, 41e.
- the inner edge 54a of the exterior frame 54 (first exterior frame 54A) of the first exterior part 51 is joined (welded) to the peripheral edge 53c of the first conductive plate 53A on the first surface 53a so as to expose the central portion of the first surface 53a.
- the joining area 61 between the first exterior frame 54A and the first conductive plate 53A overlaps with the cover part 4 when viewed from the Z-axis direction.
- the inner edge 54a of the exterior frame 54 (second exterior frame 54B) of the second exterior part 52 is joined (welded) to the peripheral edge 53c of the second conductive plate 53B on the second surface 53b so as to expose the center of the second surface 53b.
- the joint area 62 between the second exterior frame 54B and the second conductive plate 53B overlaps with the cover part 4 when viewed in the Z-axis direction.
- the inner edge 54a of the exterior frame 54 and the peripheral edge 53c of the conductive plate 53 may be joined to each other by a resin material 59.
- the resin material 59 may be a rectangular frame-shaped sealing resin formed in a sheet.
- the inner edge of the rectangular frame-shaped resin material 59 may be located inside the inner edge of the exterior frame 54, and the outer edge of the resin material 59 may coincide with the peripheral edge of the conductive plate 53.
- the outer edge portions 54b of the pair of exterior frames 54 are insulated from each other and joined (welded) around the entire periphery. This forms a sealed space inside the exterior body 5.
- the end face 54c of the outer edge portion 54b of the first exterior frame 54A and the end face 54c of the outer edge portion 54b of the second exterior frame 54B are offset from each other around the entire periphery.
- the wiring L is drawn out from the joint surface of the pair of exterior frames 54 to the outside of the exterior body 5. After the contents are placed inside the exterior body 5, the interior of the exterior body 5 may be sealed in a reduced pressure state. In this case, atmospheric pressure presses the exterior body 5, causing the first conductive plate 53A to adhere to the positive terminal electrode 13 and the second conductive plate 53B to adhere to the negative terminal electrode 12.
- the inner edge 54a of the exterior frame 54 is joined to the peripheral edge 53c of the conductive plate 53 using resin material 59 to form the first exterior part 51 and the second exterior part 52.
- the second exterior part 52 is placed on a workbench, and the energy storage module 2, connector unit 3, first cover member 41, third cover member 43, and fourth cover member 44 are placed in the recess 52a of the second exterior part 52.
- the connector unit 3 is attached to the energy storage module 2.
- the third cover member 43 and fourth cover member 44 may also be fixed to the energy storage module 2 in advance by adhesive or the like.
- the second cover member 42 is positioned so as to fill the gap between the side surface 2a of the energy storage module 2 and the inclined surface 41b of the first cover member 41.
- the inclined surface 42b of the second cover member 42 is slid relative to the inclined surface 41b while the end surface 42d is pressed toward the second conductive plate 53B.
- the second cover member 42 is positioned to fill the gap, i.e., where the inclined surface 42b is in surface contact with the inclined surface 41b of the first cover member 41 and the side surface 42a is in surface contact with the side surface 2a of the energy storage module 2.
- Figures 5(a), 5(b), and 5(c) are cross-sectional views illustrating the relationship between the size of the gap and the position of the second cover member relative to the first cover member.
- Figure 5 shows three examples in which the sizes of the gap (minimum length in the Y-axis direction) d1, d2, and d3 between the exterior body 5 and the energy storage module 2 are different from one another, with d1 ⁇ d2 ⁇ d3.
- the side surface 41a of the first cover member 41 is positioned in surface contact with the first inner surface 52b of the second exterior part 52 (see Figure 2).
- the relative position of the second cover member 42 in the Z-axis direction relative to the first cover member 41 changes, and the width of the gap that can be filled by the first cover member 41 and the second cover member 42 changes.
- the size of the gap changes because there is variation in the size of the energy storage module 2 and the exterior body 5 due to tolerances and manufacturing errors.
- the first exterior part 51 is placed on the second exterior part 52 and the contents, and in a depressurized state, the outer edge parts 54b of the first exterior part 51 and the second exterior part 52 are welded to each other to form the exterior body 5.
- the outer edge parts 54b are welded with the end faces 54c offset from each other so that insulation between the outer edge parts 54b is maintained.
- the energy storage device 1 is obtained, with the energy storage module 2, connector unit 3, and cover part 4 sealed under reduced pressure in the space within the exterior body 5.
- the cover part 4 is arranged on the side surface 2a of the energy storage module 2 (the outer surface 23s of the sealing body 20). Therefore, the cover part 4 can fill the gap between the side surface 2a and the outer surface 5 that occurs when the outer surface 5 is attached to the energy storage module 2.
- the cover part 4 arranged on the side surface 2a has a first cover member 41 and a second cover member 42 that are adjacent in the Y-axis direction.
- the second cover member 42 has a side surface 42a that is in surface contact with the side surface 2a and an inclined surface 42b that is in surface contact with the inclined surface 41b of the first cover member 41.
- the side surface 2a extends in the Z-axis direction
- the side surface 42a also extends in the Z-axis direction.
- the inclined surface 41b is inclined with respect to the Z-axis direction
- the inclined surface 42b is also inclined with respect to the Z-axis direction.
- the second cover member 42 has a tapered shape when viewed in the X-axis direction. Therefore, by changing the relative position of the second cover member 42 in the Z-axis direction with respect to the first cover member 41, the overall length of the first cover member 41 and the second cover member 42 in the Y-axis direction can be easily changed.
- the first cover member 41 and the second cover member 42 it is possible to absorb the tolerances and manufacturing errors of the energy storage module 2 and the exterior body 5 and reliably fill the gap between the energy storage module 2 and the exterior body 5. As a result, the formation of wrinkles in the exterior body 5 after vacuum sealing is suppressed, thereby suppressing breakage of the exterior body 5 due to wrinkles.
- the cover part 4 can reliably fill the gap between the energy storage module 2 and the exterior body 5 in the Y-axis direction.
- the length of the second cover member 42 in the Z-axis direction is shorter than the length of the first cover member 41 in the Z-axis direction. This prevents the second cover member 42 from protruding from the end faces 41d, 41e of the first cover member 41. This allows the energy storage device 1 to be made smaller in size in the Z-axis direction.
- the side surface 2a is a surface extending in the Z-axis direction and the X-axis direction of the energy storage module 2.
- the first cover member 41 and the second cover member 42 are adjacent to each other in the Y-axis direction.
- the energy storage module 2 has a side surface 2b opposite to the side surface 2a.
- the cover part 4 further has a third cover member 43 arranged between the side surface 2b and the second inner surfaces 51c, 52c of the recesses 51a, 52a facing the side surface 2b.
- the third cover member 43 has a side surface 43a in surface contact with the side surface 2b and a side surface 43b in surface contact with the second inner surfaces 51c, 52c.
- the third cover member 43 can fill the other gap in the Y-axis direction between the energy storage module 2 and the exterior body 5.
- the exterior body 5 has a first exterior part 51 and a second exterior part 52.
- the first exterior part 51 has a first conductive plate 53A and a first exterior frame 54A.
- the second exterior part 52 has a second conductive plate 53B and a second exterior frame 54B.
- the outer edge part 54b of the first exterior frame 54A and the outer edge part 54b of the second exterior frame 54B are insulated from each other and joined together.
- the second cover member 42 has an end face 42d that faces the surface 53d opposite the first surface 53a of the first conductive plate 53A in the Z-axis direction, and an end face 42e that faces the surface 53e opposite the second surface 53b of the second conductive plate 53B in the Z-axis direction.
- the first conductive plate 53A covers the end faces 41d and 41e of the first cover member 41, improving sealing performance.
- the joint area 61 between the first exterior frame 54A and the first conductive plate 53A overlaps with the cover part 4 when viewed in the Z-axis direction.
- the first conductive plate 53A covers the end faces 41d and 41e of the first cover member 41, improving sealing performance.
- the width of the second cover member 42 extending in the X-axis direction is shorter than the width of the first cover member 41 extending in the X-axis direction.
- the side surface 41a extends in the X-axis direction.
- the first cover member 41 is connected to both ends of the side surface 41a in the X-axis direction and has a pair of corners 41c that are curved when viewed from the Z-axis direction. Because the corners 41c are curved, wrinkling of the exterior body 5 near the corners 41c after vacuum sealing can be suppressed. As a result, breakage of the exterior body 5 due to wrinkling can be suppressed.
- the first exterior frame 54A and the second exterior frame 54B each include a metal layer 57.
- the end faces 54c of the joined outer edge portions 54b are offset from each other. This prevents the metal layers 57 exposed at the end faces 54c from coming into contact with each other, which could cause a short circuit.
- the first cover member 41 has a side 41a facing the exterior body 5, and a pair of corners 41c connected to both ends of the side face 41a.
- the corners 41c are curved surfaces when viewed from the Z-axis direction. Therefore, compared to when the corners 41c are not curved surfaces, wrinkles in the exterior body 5 near the corners 41c after vacuum sealing can be suppressed. As a result, breakage of the exterior body 5 due to wrinkles can be suppressed.
- the second cover member 42 is positioned so as not to overlap the pair of corners 41c when viewed from the Y-axis direction. Therefore, the wrinkle suppression effect provided by the pair of corners 41c can be maintained.
- the exterior frame 54 is joined to the conductive plate 53 on the end faces 41d, 41e of the first cover member 41, but the exterior frame 54 may also be joined to the conductive plate 53 on the energy storage module 2.
- the energy storage module 2, conductive plate 53, and exterior frame 54 overlap in the Z-axis direction, improving the rigidity of the energy storage device 1.
- the exterior body 5 is not limited to a laminate film made of a metal layer and a resin layer.
- the exterior body 5 may be a laminate film made of a resin film that does not contain a metal layer.
- Such a resin film may be composed of a resin layer with low moisture permeability.
- the first cover member 41 may be divided into multiple pieces in the X-axis direction. That is, the first cover member 41 may include multiple separate cover members adjacent to each other in the X-axis direction. In this case, the inclined surface 41b is formed by combining the inclined surfaces of the divided cover members.
- the second cover member 42 may be divided into multiple pieces in the X-axis direction. That is, the second cover member 42 may include multiple separate cover members adjacent to each other in the X-axis direction. In this case, the inclined surface 42b is formed by combining the inclined surfaces of the divided cover members.
- the third cover member 43 and the fourth cover member 44 may be formed integrally.
- the cover members may be provided with holes or cutouts for exposing the wiring L to the outside of the cover members.
- the cover unit 4 may further include cover members that cover the side surfaces 2c and 2d.
- the four side surfaces 2a, 2b, 2c, and 2d are covered by the four cover members that are combined to form a rectangular frame.
- [Clause 1] a storage module formed by stacking a plurality of electrodes along a first direction and having a first side surface; a cover portion disposed opposite at least the first side surface; an exterior body having an accommodating recess formed therein, the accommodating recess accommodating and disposing the power storage module and the cover; Equipped with the cover portion is disposed between the first side surface and a first inner side surface of the accommodating recess facing the first side surface, and includes a first cover member and a second cover member adjacent to each other; the first cover member has a second side surface in contact with the first inner side surface, and a first inclined surface opposite the second side surface and inclined relative to the second side surface, the second cover member has a third side surface in surface contact with the power storage module and a second inclined surface in surface contact with the first inclined surface.
- the length of the second cover member in the first direction is shorter than the length of the first cover member in the first direction.
- the first side surface is a surface of the energy storage module that extends in the first direction and a second direction that intersects with the first direction, the first cover member and the second cover member are adjacent to each other in a third direction intersecting the first direction and the second direction, the energy storage module has a fourth side surface opposite to the first side surface
- the cover portion further includes a third cover member disposed between the fourth side surface and a second inner side surface of the accommodating recess facing the fourth side surface,
- the third cover member has a fifth side surface in surface contact with the fourth side surface and a sixth side surface in surface contact with the second inner side surface.
- the exterior body has a first exterior part and a second exterior part,
- the first exterior portion is a first conductive plate electrically connected to the power storage module; a first exterior frame having an inner edge joined to a peripheral edge of the first conductive plate so as to expose a first surface of the first conductive plate opposite to the power storage module; and
- the second exterior portion is a second conductive plate electrically connected to the power storage module; a second exterior frame having an inner edge joined to a peripheral edge of the second conductive plate so as to expose a second surface of the second conductive plate opposite to the power storage module; and an outer edge portion of the first exterior frame and an outer edge portion of the second exterior frame are joined together while being insulated from each other,
- the second cover member has a first opposing surface facing a surface of the first conductive plate opposite to the first surface in the first direction, and a second opposing surface facing a surface of the second conductive plate opposite to the second surface in the first direction.
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Abstract
蓄電装置(1)は、第1方向(Z)に沿って複数の電極(12,13)を積層してなり、第1側面(2a)を有する蓄電モジュール(2)と、少なくとも第1側面(2a)に対向配置されたカバー部(4)と、収容凹部(51a,52a)が形成され、収容凹部(51a,52a)に蓄電モジュール(2)及びカバー部(4)を収容配置する外装体(5)と、を備える。カバー部(4)は、第1側面(2a)と第1側面(2a)に対向する収容凹部(51a,52a)の第1内側面(51b,52b)との間に配置され、かつ、互いに隣り合う第1カバー部材(41)及び第2カバー部材(42)を有している。第1カバー部材(41)は、第1内側面(51b,52b)に接触している第2側面(41a)と、第2側面(41a)の反対側で、かつ、第2側面(41a)に対して傾斜している第1傾斜面(41b)と、を有している。第2カバー部材(42)は、蓄電モジュール(2)と面接触している第3側面(42a)と、第1傾斜面(41b)と面接触している第2傾斜面(42b)と、を有している。
Description
本開示は、蓄電装置に関する。
特許文献1には、セパレータを介して積層された複数の集電板を有するバイポーラ電池が開示されている。このバイポーラ電池では、集電板の周囲が枠部材によって囲まれており、積層方向に隣接する枠部材同士が気密に接合されている。集電板同士の間に配置されたセパレータには、電解液が含浸されている。
上記のようなバイポーラ電池を外装体内に減圧封止し、熱衝撃試験を実施すると、外装体が破断する場合がある。
本開示は、外装体の破断を抑制可能な蓄電装置を提供する。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を進めたところ、外装体は、減圧封止後に皺ができている部分において破断すること、及び、皺は蓄電モジュールと外装体との間の隙間に起因してできることを見出した。
本開示に係る蓄電装置は、第1方向に沿って複数の電極を積層してなり、第1側面を有する蓄電モジュールと、少なくとも第1側面に対向配置されたカバー部と、収容凹部が形成され、収容凹部に蓄電モジュール及びカバー部を収容配置する外装体と、を備え、カバー部は、第1側面と第1側面に対向する収容凹部の第1内側面との間に配置され、かつ、互いに隣り合う第1カバー部材及び第2カバー部材を有し、第1カバー部材は、第1内側面に接触している第2側面と、第2側面の反対側で、かつ、第2側面に対して傾斜している第1傾斜面と、を有し、第2カバー部材は、蓄電モジュールと面接触している第3側面と、第1傾斜面と面接触している第2傾斜面と、を有している。
上記の蓄電装置では、蓄電モジュールの少なくとも第1側面にカバー部が配置されている。このため、外装体を蓄電モジュールに取り付ける際に生じる第1側面と外装体との間の隙間を、カバー部により埋めることができる。カバー部は、第1カバー部材及び第2カバー部材を有している。第2カバー部材は、蓄電モジュールの第1側面と面接触している第3側面と、第1カバー部材の第1傾斜面と面接触している第2傾斜面とを有している。第1側面は第1方向に延在しているので、第3側面も第1方向に延在している。第1傾斜面は第1方向に対して傾斜しているので、第2傾斜面も第1方向に対して傾斜している。つまり、第2カバー部材は第2方向から見てテーパー形状を有している。このため、第1カバー部材に対する第2カバー部材の第1方向の相対位置を変化させることにより、第1カバー部材及び第2カバー部材の全体の長さを容易に変化させることができる。したがって、2種類のカバー部材を組み合わせることで、蓄電モジュール及び外装体の各公差を吸収し、蓄電モジュールと外装体との間の隙間を確実に埋めることができる。この結果、減圧封止後の外装体の皺が抑制されるので、皺に起因した外装体の破断を抑制できる。
第2カバー部材の第1方向の長さは、第1カバー部材の第1方向の長さよりも短くてもよい。
第1側面は、蓄電モジュールの第1方向及び第1方向に交差する第2方向に延在する面であり、第1カバー部材及び第2カバー部材は、第1方向及び第2方向に交差する第3方向において、互いに隣り合っており、蓄電モジュールは、第1側面とは反対側の第4側面を有し、カバー部は、第4側面と第4側面に対向する収容凹部の第2内側面との間に配置された第3カバー部材を、更に有し、第3カバー部材は、第4側面と面接触している第5側面と、第2内側面と面接触している第6側面と、を有してもよい。
外装体は、第1外装部と、第2外装部と、を有し、第1外装部は、蓄電モジュールと電気的に接続された第1導電板と、第1導電板の蓄電モジュールと反対側の第1表面を露出させるように、第1導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第1外装枠と、を有し、第2外装部は、蓄電モジュールと電気的に接続された第2導電板と、第2導電板の蓄電モジュールと反対側の第2表面を露出させるように、第2導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第2外装枠と、を有し、第1外装枠の外縁部と、第2外装枠の外縁部とが互いに絶縁されて接合されており、第2カバー部材は、第1方向において第1導電板の第1表面の反対側の面と対向する第1対向面と、第1方向において第2導電板の第2表面の反対側の面と対向する第2対向面と、を有してもよい。
第1外装枠と第1導電板との接合領域は、第1方向から見てカバー部と重複してもよい。
第1方向から見て、第2カバー部材の第1方向に交差する第2方向に延びる幅は、第1カバー部材の第2方向に延びる幅よりも短くてもよい。
第2側面は、第1方向及び第1方向に交差する第2方向に延在し、第1カバー部材は、第2側面の第2方向の両端と接続され、第1方向から見て湾曲している一対の角部を有していてもよい。
本開示によれば、外装体の破断を抑制可能な蓄電装置を提供できる。
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、説明に際して、図面に示されたX軸、Y軸及びZ軸によって規定される直交座標系が参照され得る。
図1は、一実施形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。図2は、蓄電装置のYZ平面に沿った断面図である。図2では、蓄電装置1に含まれる蓄電モジュール2が簡略化して示されている。蓄電装置1は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリに用いられる蓄電装置である。蓄電装置1は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電装置1は、電気二重層キャパシタであってもよいし、全固体電池であってもよい。ここでは、蓄電装置1がリチウムイオン二次電池である場合を示す。
蓄電装置1は、蓄電モジュール2と、コネクタユニット3と、カバー部4と、外装体5とを備えている。図1では、外装体5を構成する第1外装部51及び第2外装部52が互いに分解されて示されている。図2では、外装体5の内側の空間に蓄電モジュール2が収容された状態が示されている。蓄電モジュール2は、Z軸方向(第1方向)から見て矩形状を呈している。Z軸方向から見て、X軸方向は蓄電モジュール2の短辺方向であり、Y軸方向は蓄電モジュール2の長辺方向である。蓄電モジュール2のY軸方向の長さは、蓄電モジュール2のX軸方向の長さよりも長い。
蓄電モジュール2は、Z軸方向に延在する4つの側面2a,2b,2c,2dを有している。側面2a,2bは、X軸方向(第2方向)にも延在し、Y軸方向(第3方向)で互いに反対を向いている。側面2c,2dは、Y軸方向にも延在し、X軸方向で互いに反対を向いている。蓄電モジュール2のZ軸方向の両端面は、後述するように負極終端電極12及び正極終端電極13によって構成されており、電力取り出しのために利用される。
図3は、蓄電モジュールのYZ平面に沿った断面図である。蓄電モジュール2は、Z軸方向に沿って複数の電極を積層して構成される電極積層体10と、電極積層体10の外周に設けられた封止体20と、を有している。
電極積層体10は、Z軸方向に沿って積層された複数の電極を含む。複数の電極は、複数のバイポーラ電極11と、負極終端電極12(第2終端電極)と、正極終端電極13(第1終端電極)と、を含む。互いに隣り合う電極の間には、セパレータ14が介在されている。
バイポーラ電極11は、集電体15と、正極活物質層16(第1活物質層)と、負極活物質層17(第2活物質層)と、を有している。集電体15は、例えば矩形シート状を呈している。集電体15は、第1面15a及び第2面15bを含む。一例として、第1面15aは、Z軸方向に交差する面であり、第2面15bは、Z軸方向に交差すると共に第1面15aの反対側の面である。ここでは、集電体15の第1面15aは、Z軸方向の一方(図3において正極終端電極13から負極終端電極12に向かう方向)を向く面である。集電体15の第2面15bは、第1方向の他方(図3において負極終端電極12から正極終端電極13に向かう方向)を向く面である。
正極活物質層16は、集電体15の第1面15aに設けられている。負極活物質層17は、集電体15の第2面15bに設けられている。集電体15の第1面15aにおける正極活物質層16を取り囲む周縁部及び集電体15の第2面15bにおける負極活物質層17を取り囲む周縁部は、それぞれ、活物質層が設けられない未形成領域(未塗工領域)となっている。複数のバイポーラ電極11は、一のバイポーラ電極11の正極活物質層16と別のバイポーラ電極11の負極活物質層17とがセパレータ14を介して対向するように積層されている。各バイポーラ電極11の正極活物質層16及び負極活物質層17には、注液性やガス抜け性を向上させるために溝が形成されていてもよい。
正極活物質層16及び負極活物質層17は、Z軸方向から見て矩形状である。負極活物質層17は、Z軸方向から見て正極活物質層16よりも一回り大きい。Z軸方向から見た平面視において、正極活物質層16の形成領域の全体が負極活物質層17の形成領域内に位置している。換言すれば、Z軸方向からみたとき、負極活物質層17の外縁17eは、正極活物質層16の外縁16eよりも外側に位置する。
負極終端電極12は、集電体15と、集電体15の第2面15bに設けられた負極活物質層17と、を有している。負極終端電極12は、集電体15の第1面15aにおいて正極活物質層16及び負極活物質層17を有していない。つまり、負極終端電極12の集電体15の第1面15aには、活物質層が設けられておらず、蓄電モジュール2の負極端子面を構成している。負極終端電極12は、電極積層体10のZ軸方向の一端においてバイポーラ電極11に積層されている。負極終端電極12は、その負極活物質層17がバイポーラ電極11の正極活物質層16に対向するように、セパレータ14を介してバイポーラ電極11に積層されている。
正極終端電極13は、集電体15と、集電体15の第1面15aに設けられた正極活物質層16と、を有している。正極終端電極13は、集電体15の第1面15aの反対面である第2面15bにおいて正極活物質層16及び負極活物質層17を有していない。つまり、正極終端電極13の集電体15の第2面15bには、活物質層が設けられておらず、蓄電モジュール2の正極端子面を構成している。正極終端電極13は、電極積層体10のZ軸方向の他端においてバイポーラ電極11に積層されている。正極終端電極13は、その正極活物質層16がバイポーラ電極11の負極活物質層17にセパレータ14を介して対向するようにバイポーラ電極11に積層されている。
本実施形態では、バイポーラ電極11、負極終端電極12、及び、正極終端電極13の集電体を集電体15として同一の符号を付しているが、バイポーラ電極11、負極終端電極12、及び、正極終端電極13の集電体を構成する材料は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
セパレータ14は、Z軸方向に隣り合うバイポーラ電極11同士の間、負極終端電極12とバイポーラ電極11の間、及び、正極終端電極13とバイポーラ電極11との間に、それぞれ配置されている。すなわち、セパレータ14は、集電体15の正極活物質層16が設けられた正極面と負極活物質層17が設けられた負極面との間に介在している。セパレータ14は、リチウムイオン等の電荷担体を通過させる部材であり、正極面と負極面とを隔離することで、隣り合う電極の接触による短絡を防止する。
集電体15は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、正極活物質層16及び負極活物質層17に電流を流し続けるための化学的に不活性な電気伝導体である。集電体15の材料は、例えば、金属材料、導電性樹脂材料又は導電性無機材料等である。導電性樹脂材料としては、例えば、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂等が挙げられる。集電体15は、複数の層を備えていてもよい。この場合、集電体15の各層は、上記の金属材料及び/又は導電性樹脂材料を含んでいてもよい。
集電体15の表面には、被覆層が形成されていてもよい。当該被覆層は、例えばメッキ処理又はスプレーコート等の公知の方法によって形成されていてもよい。集電体15は、例えば、板状、箔状、フィルム状又はメッシュ状等を呈していてもよい。金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、チタン箔又はステンレス鋼箔等が挙げられる。集電体15は、上記の金属の合金箔又は複数の金属箔を一体化させた箔であってもよい。集電体15が箔状を呈している場合、集電体15の厚さは、例えば、1μm~200μmであってもよい。集電体15は、アルミニウム箔と銅箔とを導電性接着剤を介して貼り合わせて一体化した箔、もしくはアルミニウム箔の片面に銅層を蒸着させた箔であってもよい。
正極活物質層16は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を含んでいる。正極活物質としては、例えば、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造を有する金属酸化物、ポリアニオン系化合物等が挙げられる。正極活物質は、リチウムイオン二次電池に使用可能なものであればよい。正極活物質層16は、複数の正極活物質を含んでいてもよい。本実施形態では、正極活物質層16は、複合酸化物としてのオリビン型リン酸鉄リチウム(LiFePO4)を含んでいる。
負極活物質層17は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る負極活物質を含んでいる。負極活物質は、単体、合金又は化合物のいずれであってもよい。負極活物質としては、例えば、Li、炭素、金属化合物等が挙げられる。負極活物質は、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等であってもよい。炭素としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン(難黒鉛化性炭素)又はソフトカーボン(易黒鉛化性炭素)等が挙げられる。人造黒鉛としては、例えば、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ等が挙げられる。リチウムと合金化可能な元素としては、シリコン又はスズ等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質層17は、炭素系材料としての黒鉛を含んでいる。
正極活物質層16及び負極活物質層17のそれぞれ(以下、単に「活物質層」という場合がある)は、必要に応じて、導電助剤、結着剤、電解質、電解質支持塩等をさらに含み得る。導電助剤は、電気伝導性を高めるために添加される。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック又はグラファイト等である。電解質支持塩は、イオン伝導性を高めるために添加される。
結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、アクリル酸又はメタクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン-ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン-アクリル酸グラフト重合体等が挙げられる。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。結着剤の溶媒には、例えば、水、N-メチル-2-ピロリドン等が用いられる。
セパレータ14は、例えば、電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布であってもよい。セパレータ14の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられる。セパレータ14は、単層構造又は多層構造を有していてもよい。多層構造は、例えば、接着層又は耐熱層としてのセラミック層等を有していてもよい。セパレータ14には、電解質が含浸されていてもよい。セパレータ14に含浸される電解質は、非水溶媒と非水溶媒に溶解された電解質塩とを含む液体電解質(電解液)である。
電解液の電解質塩としては、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2等の公知のリチウム塩が用いられていてもよい。また、非水溶媒としては、環状カーボネート類、環状エステル類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、エーテル類等の公知の溶媒が用いられていてもよい。なお、二種以上のこれらの公知の溶媒材料が組合せて用いられていてもよい。
封止体20は、Z方向から見て電極積層体10を取り囲むように電極積層体10に設けられている。例えば、封止体20は、略直方体状である電極積層体10の4つの側面を取り囲むように矩形筒状の部材として、電極積層体10の周縁部に形成されている。封止体20は、集電体15それぞれの周縁部15cにおいて、集電体15の第1面15a及び第2面15bのそれぞれに接合(溶着)され得る。封止体20は、Z軸方向に隣り合う集電体15同士を絶縁しつつ、それらの隣り合う集電体15と協働して内部空間Sを形成している。また、封止体20は、当該内部空間Sのそれぞれを封止するためのものである。それぞれの内部空間Sには、電解質が収容されている。封止体20は内部空間Sに収容された電解質が外部へ流出することを抑制し得る。また、封止体20は、電極積層体10の外部から内部空間Sへの空気や水分等の侵入を抑制し得る。
封止体20は、絶縁材料を含んでいる。封止体20の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ABS樹脂、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリエチレン、アクリロニトリルスチレン樹脂等の種々の樹脂材料が挙げられる。
封止体20は、樹脂製の複数のシール材21と樹脂製の複数のスペーサ22とを含む。シール材21は、複数の電極のそれぞれに設けられている。より具体的には、シール材21は、集電体15のそれぞれの周縁部15cに設けられている。したがって、複数のシール材21は、Z軸方向に沿って積層されている。集電体15の周縁部15cに設けられるシール材21は、Z軸方向から見て、集電体15の外形に沿う枠状に形成されている。ここでは、集電体15が平面視で矩形状であるため、シール材21は平面視で矩形枠状となっている。シール材21は、Z軸方向から見て集電体15の周縁部15cに重なる内側部分と、集電体15の端縁よりも外側にはみ出す外側部分と、を含む。シール材21は、集電体15の第1面15aに接合された一の樹脂部材の外側部分と、集電体15の第2面15bに接合された別の樹脂部材とが、互いに接合されて一体化されることで構成される。すなわち、シール材21は、集電体15の周縁部15cを被覆している。
なお、本実施形態では、バイポーラ電極11の集電体15、負極終端電極12の集電体15、及び、正極終端電極13の集電体15のそれぞれに設けられるシール材が、シール材21として同一の符号を付しているが、バイポーラ電極11の集電体15に設けられるシール材、負極終端電極12の集電体15に設けられるシール材、及び、正極終端電極13の集電体15に設けられるシール材は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
スペーサ22は、Z軸方向から見て、正極活物質層16を取り囲むように、略枠状に形成されている。スペーサ22は、Z軸方向から見て、集電体15に重なる内側部分と、集電体15の端縁よりも外側にはみ出す外側部分とを備えている。スペーサ22は、Z軸方向に隣り合う電極に設けられたシール材21のそれぞれの間に介在するように配置されている。これにより、スペーサ22は、Z軸方向に隣り合う一対のシール材21と共に、Z軸方向に隣り合う集電体15の間の間隔を保持している。Z軸方向に隣り合う一対の集電体15と、スペーサ22と、当該スペーサ22に隣接する一対のシール材21とで、内部空間Sが画成される。
スペーサ22は、Z軸方向から見て、集電体15の外形に沿う枠状に形成されている。したがって、封止体20は、集電体15の周縁部15cに設けられた樹脂枠(シール材21及びスペーサ22)がZ軸方向に沿って複数積層されて構成され、Z軸方向に隣り合う電極の間の内部空間Sを封止している。
Z軸方向から見て、スペーサ22の内縁22eは、負極活物質層17の外縁17eと正極活物質層16の外縁16eとの間に位置している。すなわち、スペーサ22の内縁22eは、負極活物質層17の外縁17eよりも内側に位置している。これにより、スペーサ22は、Z軸方向から見て負極活物質層17に重複する部分を含むこととなる。この結果、内部空間Sが保持される。複数のスペーサ22は、隣り合うバイポーラ電極11の集電体15に接しない構成とされてもよい。換言すれば、スペーサ22と隣り合うバイポーラ電極の集電体15の第1面15aとの間には、微小な間隙が設けられていてもよい。
複数のシール材21の外縁部、及び、複数のスペーサ22の外縁部は、互いに溶着されて一体化されることで、溶着部23を構成している。すなわち、封止体20は、複数のシール材21及び複数のスペーサ22が互いに溶着一体化されることにより形成された溶着部23を含んでいる。溶着部23は、Z軸方向から見て、電極積層体10を取り囲むように枠状(ここでは矩形枠状)を呈しており、封止体20の外周部を構成している。したがって、溶着部23の外側面23sは、蓄電モジュール2の4つの側面2a,2b,2c,2d(図1参照)を形成している。スペーサ22は、少なくとも、Z軸方向に隣接するシール材21の内側部分において、シール材21に溶着されていなくてもよい。
セパレータ14の端部は、シール材21とスペーサ22との間に挟まれて保持されてもよい。セパレータ14は、その端部がシール材21及びスペーサ22の少なくとも一方に溶着されて固定され得る。
図1に示されるように、コネクタユニット3は、側面2bに配置されている。コネクタユニット3からは、配線Lが引き出されている。配線Lは、電極積層体10から延びる電圧検出線などを含む。
図1及び図2に示されるように、カバー部4は、蓄電モジュール2に配置されている。カバー部4は、それぞれ蓄電モジュール2の側面2a及び側面2bに対向配置されている。側面2bは、側面2aとは反対側の面である。カバー部4は、第1カバー部材41と、第2カバー部材42と、第3カバー部材43と、第4カバー部材44と、を有している。カバー部4によれば、公差や製造誤差により蓄電モジュール2と外装体5との間にできる隙間を埋めることができる。
第1カバー部材41、第2カバー部材42、第3カバー部材43、及び、第4カバー部材44は、例えば主材である樹脂と、フィラーとの混合材料によって形成されていてもよい。主材である樹脂は、樹脂材料であればよく、汎用プラスチック、汎用エンプラ、スーパーエンプラなどの熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂でもよい。樹脂は、ポリフェニレンサルファイドであってもよい。樹脂は、ポリアミド、ポロプロピレン等であってもよい。樹脂は、変性ポリフェニレンエーテルのような複数のポリマーを混合したポリマーアロイであってもよい。樹脂は、アクリロニトリルスチレン樹脂等のように、モノマーの比率に応じて共重合体の特性が変化する樹脂であってもよい。一例において、主材である樹脂の線膨張係数は、2.5×10-5[1/℃]程度であってよい。
フィラーは、カバー部4の線膨張係数を低下させる材料であればよい。フィラーの材料は、金属化合物、無機化合物、有機化合物でもよい。フィラーの形状は、特に限定されない。一例として、フィラーの形状は、球状、針状、繊維状、板状であってもよい。フィラーの形状が針状又は繊維状など配向性を有する場合は、長手方向に交差する方向に延在する異方性形状をなしていてよい。カバー部4において、フィラーの長手方向は、X軸方向に配向していてもよい。フィラーは、例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、アルミナ粉末、シリカなどの無機材料であってもよい。一例において、フィラーは、主材に対して20wt%~60wt%程度の割合で混合され得る。一例において、フィラーの線膨張係数は、0.3×10-5[1/℃]程度であってよい。一例において、カバー部材60Aの線膨張係数は、2.3×10-5~5.0×10-5[1/℃]程度であってよい。
第1カバー部材41及び第2カバー部材42は、Y軸方向から見て、側面2a(第1側面)を覆うように、側面2aに配置されている。第1カバー部材41のX軸方向の長さ(最大長さ)は、側面2aのX軸方向の長さと同等である。第1カバー部材41は、Y軸方向から見て、側面2aのX軸方向の全体を覆うように、側面2aに配置されている。第1カバー部材41及び第2カバー部材42は、Y軸方向において互いに隣り合っている。第1カバー部材41及び第2カバー部材42は、Y軸方向において側面2aと外装体5との間に配置されている。第2カバー部材42は、Y軸方向において側面2aと第1カバー部材41との間に配置されている。
図4は、蓄電モジュール、第1カバー部材及び第2カバー部材の平面図である。図1、図2及び図4に示されるように、第1カバー部材41は、側面41a(第2側面)と、傾斜面41b(第1傾斜面)と、一対の角部41c、端面41dと、端面41eと、を有している。側面41aは、Z軸方向及びX軸方向に延在する平面である。側面41aは、Y軸方向において外装体5と対向している。側面41aは、外装体5に覆われている。側面41aは、後述の外装体5の第1内側面51b,52bに接触している。
傾斜面41bは、側面41aの反対側で、かつ、側面41aに対して傾斜している。傾斜面41bは、X軸方向に延在すると共に、Z軸方向に対して傾斜している。傾斜面41bとZ軸方向との間の角度は、0度より大きく、90度より小さい。つまり、傾斜面41bは、Y軸方向に対しても傾斜している。傾斜面41bは、端面41d及び端面41eを互いに接続している。傾斜面41bは、端面41dから端面41eに向かうにつれて、側面41aから遠ざかるように傾斜している。
一対の角部41cは、Z軸方向に延在している。一対の角部41cは、平面である側面41aのX軸方向の両端と接続されている。一対の角部41cは、X軸方向において側面41aを挟んでいる。一対の角部41cは、Z軸方向から見て湾曲している湾曲面である。角部41cは、例えばR面状に面取りされている。角部41cの曲率半径は、側面41aと端面41dとの間の角部の曲率半径よりも大きく、側面41aと端面41eとの間の角部の曲率半径よりも大きい。角部41cの曲率半径は、例えば25mmである。側面41aと端面41dとの間の角部の曲率半径、及び、側面41aと端面41eとの間の角部の曲率半径は、例えば1.5mmである。
端面41dは、Z軸方向において、後述の第1外装部51と対向している。端面41eは、Z軸方向において、第2外装部52と対向している。端面41d及び端面41eは、X軸方向及びY軸方向に延在している。端面41d及び端面41eは、Z軸方向において互いに反対を向いている。
第2カバー部材42は、Y軸方向から見て、一対の角部41cと重ならないように配置されている。Z軸方向から見て、第2カバー部材42のX軸方向に延びる幅は、第1カバー部材41のX軸方向に延びる幅(最大幅)よりも短い。第2カバー部材42のX軸方向の両端は、第1カバー部材41のX軸方向の両端よりも、角部41cのX軸方向の長さ以上内側に位置している。
第2カバー部材42は、側面42a(第3側面)と、傾斜面42b(第2傾斜面)と、端面42d(第1対向面)と、端面42e(第2対向面)と、を有している。側面42aは、側面2aと平行をなし、蓄電モジュール2の側面2aと面接触している。側面42aは、Z軸方向及びX軸方向に延在する平面である。側面42aは、Y軸方向において側面2aと対向している。
傾斜面42bは、傾斜面41bと平行をなし、傾斜面41bと面接触している。傾斜面42bは、X軸方向に延在すると共に、Z軸方向に対して傾斜している。傾斜面42bとZ軸方向との間の角度は、0度より大きく、90度より小さい。つまり、傾斜面42bは、Y軸方向に対しても傾斜している。傾斜面42bは、端面42d及び端面42eを互いに接続している。傾斜面42bは、端面42dから端面42eに向かうにつれて、側面42aに近づくように傾斜している。
端面42dは、Z軸方向において、後述の第1外装部51と対向している。端面42eは、Z軸方向において、第2外装部52と対向している。端面42d及び端面42eは、X軸方向及びY軸方向に延在している。端面42d及び端面42eは、Z軸方向において互いに反対を向いている。
第1カバー部材41のZ軸方向の長さは、蓄電モジュール2のZ軸方向の長さと同等である。第2カバー部材42のZ軸方向の長さは、第1カバー部材41のZ軸方向の長さよりも短い。このため、図2の例では、端面42eと第2外装部52との間には、隙間が形成されている。
図1及び図2に示されるように、第3カバー部材43及び第4カバー部材44は、側面2b(第4側面)に配置され、X軸方向において、コネクタユニット3を挟んでいる。第3カバー部材43及び第4カバー部材44は、コネクタユニット3と共に、Y軸方向から見て、側面2bを覆うように、側面2bに配置されている。第3カバー部材43は、側面2bに接触する側面43a(第5側面)と、第2内側面51c,52cに接触する側面43b(第6側面)とを有する。
外装体5は、蓄電モジュール2、コネクタユニット3、及び、カバー部4を内包している。ここでは、蓄電モジュール2、コネクタユニット3、及び、カバー部4は、外装体5の内部空間に収容されている収容物である。外装体5は、正極終端電極13を覆う第1外装部51と、負極終端電極12を覆う第2外装部52と、を有する。第1外装部51及び第2外装部52は、互いに絶縁されている。第1外装部51及び第2外装部52は、Z軸方向において収容物を挟むように配置されている。
第1外装部51及び第2外装部52は、それぞれ導電板53と、外装枠54と、を有している。導電板53は、矩形シート状を呈している。導電板53は、例えば金属箔であってもよく、一例としてアルミニウム箔であってもよい。第1外装部51及び第2外装部52の導電板53は、例えば同じ形状を呈し、例えば同じ材料により形成されている。導電板53の厚さは、例えば、100μmである。
第1外装部51の導電板53(第1導電板53A)は、正極終端電極13上に積層配置されている。第1導電板53Aは、蓄電モジュール2と電気的に接続されている。第1導電板53Aは、正極終端電極13の第2面15bを覆い、正極終端電極13と電気的に接続されている。第1導電板53Aは、正極終端電極13の第2面15bのうち、封止体20に覆われていない露出部分(すなわち、Z軸方向から見てシール材21が設けられていない部分)と接触している。第1導電板53Aは、正極終端電極13の反対側の第1表面53aを含む。第1導電板53Aの第1表面53aの反対側の面53dは、第1カバー部材41の端面41d及び第2カバー部材42の端面42dのそれぞれとZ軸方向において対向している。第1導電板53Aの面53dは、正極終端電極13の第2面15bと対向配置されている。
第2外装部52の導電板53(第2導電板53B)は、負極終端電極12上に積層配置されている。第2導電板53Bは、蓄電モジュール2と電気的に接続されている。第2導電板53Bは、負極終端電極12の第1面15aを覆い、負極終端電極12と電気的に接続されている。第2導電板53Bは、負極終端電極12の第1面15aのうち、封止体20に覆われていない露出部分(すなわち、Z軸方向から見てシール材21が設けられていない部分)と接触している。第2導電板53Bは、負極終端電極12の反対側の第2表面53bを含む。第2導電板53Bの第2表面53bの反対側の面53eは、第1カバー部材41の端面41e及び第2カバー部材42の端面42eのそれぞれとZ軸方向において対向している。第2導電板53Bの面53eは、負極終端電極12の第1面15aと対向配置されている。
第1導電板53Aの第1表面53a、及び、第2導電板53Bの第2表面53bは、それぞれ蓄電モジュール2から電流を取り出すために利用され得る。また、蓄電装置1をZ軸方向に複数個積層して直列接続することで、複数の蓄電装置1により組電池を構成する場合には、Z軸方向に隣り合う2つの蓄電装置1の間に導電板や導電性接着剤などを配置して、複数の蓄電装置1を電気的に接続する。すなわち、第1導電板53A及び第2導電板53Bは、複数の蓄電装置1を電気的に接続するために利用され得る。
外装枠54は、Z軸方向から見て収容物の外周を取り囲むように構成されている。外装枠54は、Z軸方向から見て矩形枠状を呈している。一対の外装枠54は、例えば、エンボス加工により、外装枠54の外縁が内縁に比べて互いに近くに位置するように形成されている。これにより、第1外装部51及び第2外装部52は、導電板53を底部とする直方体形状の凹部51a,52a(収容凹部)が設けられた形状を有する。外装体5は、凹部51a,52aが形成され、凹部51a,52aに蓄電モジュール2及びカバー部4を収容配置すると言える。凹部51a,52aは、側面2aと対向する第1内側面51b,52b、及び、側面2bと対向する第2内側面51c,52cを有している。第1カバー部材41及び第2カバー部材42は、側面2aと第1内側面51b,52bとの間に配置されている。第3カバー部材43は、側面2bと第2内側面51c,52cとの間に配置されている。外装枠54は、例えば、矩形を構成する4辺のそれぞれに沿った4枚の帯状のシート55が互いに溶着されて形成されていてもよい。
一例として、外装枠54は、それぞれ樹脂層56と、金属層57と、樹脂層58と、を含む。外装枠54は、樹脂層56、金属層57、及び、樹脂層58が順に積層されて構成されるラミネートフィルムにより形成されている。金属層57は、例えばアルミニウム箔である。金属層57の厚さは、例えば、80μmである。金属層57の剛性は、導電板53の剛性よりも低い。例えば、導電板53にはJIS規格1000番台のアルミニウム合金が用いられ、金属層57にはJIS規格8000番台のアルミニウム合金が用いられる。
樹脂層56は、接着層であり、金属層57の一面に積層されている。樹脂層58は、保護層であり、金属層57の他面に積層されている。樹脂層56,58は、例えば酸変性ポリオレフィン樹脂を含む。外装枠54は、ポリオレフィンやナイロン等の他の樹脂からなる層を含んでもよい。外装枠54は、樹脂層56が内側となるように蓄電モジュール2に設けられている。
外装枠54の内縁は、Z軸方向から見て、導電板53の周縁よりも内側に位置する。外装枠54の内縁部54aと導電板53の周縁部53cとは互いに重複した状態で接合されている。外装枠54は、端面41d,41e上で周縁部53cと接合された内縁部54aを有している。第1外装部51の外装枠54(第1外装枠54A)の内縁部54aは、第1表面53aの中央部を露出させるように、第1表面53aにおいて第1導電板53Aの周縁部53cに接合(溶着)されている。第1外装枠54Aと第1導電板53Aとの接合領域61は、Z軸方向から見てカバー部4と重複している。第2外装部52の外装枠54(第2外装枠54B)の内縁部54aは、第2表面53bの中央部を露出させるように、第2表面53bにおいて第2導電板53Bの周縁部53cに接合(溶着)されている。第2外装枠54Bと第2導電板53Bとの接合領域62は、Z軸方向から見てカバー部4と重複している。
一例において、外装枠54の内縁部54aと導電板53の周縁部53cとは、樹脂材料59によって互いに接合されていてよい。樹脂材料59は、シート状に形成された矩形枠状のシール樹脂であってよい。例えば、矩形枠状の樹脂材料59の内縁は、外装枠54の内縁よりも内側に位置し、樹脂材料59の外縁は、導電板53の周縁に一致していてもよい。
一対の外装枠54の外縁部54bは、全周にわたって互いに絶縁されて接合(溶着)されている。これにより、外装体5の内側には封止された空間が形成される。第1外装枠54Aの外縁部54bの端面54cと、第2外装枠54Bの外縁部54bの端面54cとは、全周にわたって互いにずらされている。
配線Lは、一対の外装枠54の接合面から外装体5の外部に引き出されている。外装体5に収容物が収容された後、外装体5内は減圧された状態で封止されてもよい。この場合、大気圧によって外装体5が押圧されることにより、第1導電板53Aが正極終端電極13に密着し、第2導電板53Bが負極終端電極12に密着する。
蓄電装置1の製造方法の一例について説明する。まず、樹脂材料59を用いて導電板53の周縁部53cに外装枠54の内縁部54aを接合し、第1外装部51及び第2外装部52を形成する。続いて、第2外装部52を作業台上に配置し、第2外装部52の凹部52a内に蓄電モジュール2、コネクタユニット3、第1カバー部材41、第3カバー部材43、及び、第4カバー部材44を配置する。コネクタユニット3は蓄電モジュール2に取り付けられている。第3カバー部材43、及び、第4カバー部材44も、予め蓄電モジュール2に接着等で固定されていてもよい。
続いて、蓄電モジュール2の側面2aと第1カバー部材41の傾斜面41bとの間の隙間を埋めるように、第2カバー部材42を配置する。このとき、第2カバー部材42の傾斜面42bを傾斜面41bに対してスライドさせながら、端面42dを第2導電板53Bに向かって押圧する。これにより、第2カバー部材42は、上述の隙間を埋める位置、すなわち、傾斜面42bが第1カバー部材41の傾斜面41bと面接触すると共に、側面42aが蓄電モジュール2の側面2aと面接触する位置に配置される。
図5(a)、図5(b)、及び、図5(c)は、隙間の大きさと第1カバー部材に対する第2カバー部材の位置との関係を説明するための断面図である。図5には、外装体5と蓄電モジュール2との間の隙間の大きさ(Y軸方向の最小長さ)d1,d2,d3が互いに異なり、d1<d2<d3となる3つの例が示されている。いずれの例でも、第1カバー部材41の側面41aは第2外装部52(図2参照)の第1内側面52bと面接触した状態で配置されているとする。
図5(a)に示されるように、隙間の大きさがd1の場合、第2カバー部材42は位置P1において側面2a及び傾斜面41bと面接触し、隙間を埋める。位置P1では、端面42dは端面41dと同じ高さに位置している。端面42eは第2導電板53B(図2参照)から離隔している。
図5(b)に示されるように、隙間の大きさがd2の場合、第2カバー部材42は位置P2において側面2a及び傾斜面41bと面接触し、隙間を埋める。位置P2では、端面42dは端面41dよりも下方に位置している。位置P1に比べると、位置P2では端面42eは第2導電板53B(図2参照)に近づく。
図5(c)に示されるように、隙間の大きさがd3の場合、第2カバー部材42は位置P3において側面2a及び傾斜面41bと面接触し、隙間を埋める。位置P3では、端面42dは端面41dよりも下方に位置している。位置P3では端面42eは第2導電板53B(図2参照)に当接する。第1カバー部材41及び第2カバー部材42により埋められる隙間の大きさの上限は、d3である。
このように、第1カバー部材41に対する第2カバー部材42のZ軸方向の相対位置を変化させることにより、第1カバー部材41に対する第2カバー部材42のY軸方向の相対位置も変化し、第1カバー部材41及び第2カバー部材42により埋めることができる隙間の幅が変化する。蓄電モジュール2及び外装体5の大きさには公差や製造誤差によるばらつきが存在するため、隙間の大きさが変化する。第1カバー部材41及び第2カバー部材42を用い、上記相対位置を調整することにより、隙間を確実に埋めることができる。
続いて、第1外装部51を第2外装部52及び収容物上に配置し、減圧された状態において、第1外装部51及び第2外装部52の外縁部54b同士を互いに溶着し、外装体5を形成する。外縁部54bの溶着は、外縁部54b間の絶縁が保たれるように、端面54c同士が互いにずらされた状態において行われる。以上により、外装体5内の空間に蓄電モジュール2、コネクタユニット3及びカバー部4が減圧封止された蓄電装置1が得られる。
以上説明したように、蓄電装置1では、蓄電モジュール2の側面2a(封止体20の外側面23s)にカバー部4が配置されている。このため、外装体5を蓄電モジュール2に取り付ける際に生じる側面2aと外装体5との間の隙間を、カバー部4により埋めることができる。側面2aに配置されたカバー部4は、Y軸方向で隣り合う第1カバー部材41及び第2カバー部材42を有している。第2カバー部材42は、側面2aと面接触している側面42aと、第1カバー部材41の傾斜面41bと面接触している傾斜面42bとを有している。側面2aはZ軸方向に延在しているので、側面42aもZ軸方向に延在している。傾斜面41bはZ軸方向に対して傾斜しているので、傾斜面42bもZ軸方向に対して傾斜している。つまり、第2カバー部材42はX軸方向から見てテーパー形状を有している。このため、第1カバー部材41に対する第2カバー部材42のZ軸方向の相対位置を変化させることにより、第1カバー部材41及び第2カバー部材42の全体のY軸方向の長さを容易に変化させることができる。したがって、第1カバー部材41及び第2カバー部材42の2種類のカバー部材を組み合わせることで、蓄電モジュール2及び外装体5の各公差や製造誤差を吸収し、蓄電モジュール2と外装体5との間の隙間を確実に埋めることができる。この結果、減圧封止後の外装体5に皺ができることが抑制されるので、皺に起因した外装体5の破断を抑制できる。
蓄電モジュール2のY軸方向の長さは、蓄電モジュール2のX軸方向の長さよりも長いので、公差や製造誤差により生じる蓄電モジュール2と外装体5との間の隙間は、X軸方向よりもY軸方向において大きくなり易い。カバー部4によれば、蓄電モジュール2と外装体5との間のY軸方向における隙間を確実に埋めることができる。
第2カバー部材42のZ軸方向の長さは、第1カバー部材41のZ軸方向の長さよりも短い。このため、第2カバー部材42を第1カバー部材41の端面41d,41eから突出しないようにすることができる。これにより、蓄電装置1をZ軸方向において小型化することができる。
側面2aは、蓄電モジュール2のZ軸方向及びX軸方向に延在する面である。第1カバー部材41及び第2カバー部材42は、Y軸方向において、互いに隣り合っている。蓄電モジュール2は、側面2aとは反対側の側面2bを有している。カバー部4は、側面2bと側面2bに対向する凹部51a,52aの第2内側面51c,52cとの間に配置された第3カバー部材43を、更に有している。第3カバー部材43は、側面2bと面接触している側面43aと、第2内側面51c,52cと面接触している側面43bと、を有している。第3カバー部材43によれば、蓄電モジュール2と外装体5との間のY軸方向におけるもう一方の隙間を埋めることができる。
外装体5は、第1外装部51及び第2外装部52を有している。第1外装部51は、第1導電板53A及び第1外装枠54Aを有している。第2外装部52は、第2導電板53B及び第2外装枠54Bを有している。第1外装枠54Aの外縁部54bと、第2外装枠54Bの外縁部54bとが互いに絶縁されて接合されている。第2カバー部材42は、Z軸方向において第1導電板53Aの第1表面53aの反対側の面53dと対向する端面42dと、Z軸方向において第2導電板53Bの第2表面53bの反対側の面53eと対向する端面42eと、を有している。第1導電板53Aは、第1カバー部材41の端面41d,41eまで覆っているので、封止性が高まる。
第1外装枠54Aと第1導電板53Aとの接合領域61は、Z軸方向から見てカバー部4と重複している。第1導電板53Aは、第1カバー部材41の端面41d,41eまで覆っているので、封止性が高まる。
Z軸方向から見て、第2カバー部材42のX軸方向に延びる幅は、第1カバー部材41のX軸方向に延びる幅よりも短い。
側面41aは、X軸方向に延在している。第1カバー部材41は、側面41aのX軸方向の両端と接続され、Z軸方向から見て湾曲している一対の角部41cを有している。角部41cが湾曲しているので、減圧封止後の外装体5の皺を角部41c近傍において抑制できる。この結果、皺に起因した外装体5の破断を抑制できる。
第1外装枠54A及び第2外装枠54Bは、それぞれ金属層57を含む。互いに接合される外縁部54bの端面54cは互いにずらされている。これにより、端面54cに露出する金属層57同士が接触し、短絡が発生することを抑制できる。
第1カバー部材41は、外装体5と対向する側面41aと、側面41aの両端と接続された一対の角部41cと、を有している。角部41cは、Z軸方向から見て湾曲している湾曲面である。このため、角部41cが湾曲面でない場合に比べて、減圧封止後の外装体5の皺を角部41c近傍において抑制できる。この結果、皺に起因した外装体5の破断を抑制できる。第2カバー部材42は、Y軸方向から見て、一対の角部41cと重ならないように配置されている。このため、一対の角部41cによる皺抑制効果を維持することができる。
以上、本開示の各形態の例について図面を参照して説明したが、本開示は上記形態に限定されない。
蓄電装置1では、外装枠54は第1カバー部材41の端面41d,41e上で導電板53と接合されているが、外装枠54は蓄電モジュール2上で導電板53と接合されていてもよい。この場合、蓄電モジュール2、導電板53、及び、外装枠54がZ軸方向において重なるので、蓄電装置1の剛性が向上する。
外装体5は、金属層及び樹脂層からなるラミネートフィルムに限定されない。例えば、外装体5は、金属層を含まない樹脂フィルムからなるラミネートフィルムであってもよい。このような樹脂フィルムは、水分透過性の低い樹脂層で構成されてもよい。
第1カバー部材41は、X軸方向において複数に分割されていてもよい。すなわち、第1カバー部材41は、X軸方向において隣り合う複数の別体のカバー部材を含んでいてもよい。この場合、傾斜面41bは、分割されたカバー部材の傾斜面が組み合わされて構成される。
第2カバー部材42は、X軸方向において複数に分割されていてもよい。すなわち、第2カバー部材42は、X軸方向において隣り合う複数の別体のカバー部材を含んでいてもよい。この場合、傾斜面42bは、分割されたカバー部材の傾斜面が組み合わされて構成される。
第3カバー部材43及び第4カバー部材44は一体的に形成されていてもよい。この場合、カバー部材には、配線Lをカバー部材の外部に露出させるための孔部、又は切欠き状部等が設けられてもよい。
カバー部4は、側面2c,2dを覆うカバー部材を更に有してもよい。この場合、矩形枠状に組み合わされる4つのカバー部材によって4つの側面2a,2b,2c,2dが覆われることになる。
本開示の形態は以下のように示され得る。
[条項1]
第1方向に沿って複数の電極を積層してなり、第1側面を有する蓄電モジュールと、
少なくとも前記第1側面に対向配置されたカバー部と、
収容凹部が形成され、前記収容凹部に前記蓄電モジュール及び前記カバー部を収容配置する外装体と、
を備え、
前記カバー部は、前記第1側面と前記第1側面に対向する前記収容凹部の第1内側面との間に配置され、かつ、互いに隣り合う第1カバー部材及び第2カバー部材を有し、
前記第1カバー部材は、前記第1内側面に接触している第2側面と、前記第2側面の反対側で、かつ、前記第2側面に対して傾斜している第1傾斜面と、を有し、
前記第2カバー部材は、前記蓄電モジュールと面接触している第3側面と、前記第1傾斜面と面接触している第2傾斜面と、を有している、
蓄電装置。
[条項2]
前記第2カバー部材の前記第1方向の長さは、前記第1カバー部材の前記第1方向の長さよりも短い、
条項1に記載の蓄電装置。
[条項3]
前記第1側面は、前記蓄電モジュールの前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在する面であり、
前記第1カバー部材及び前記第2カバー部材は、前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向において、互いに隣り合っており、
前記蓄電モジュールは、前記第1側面とは反対側の第4側面を有し、
前記カバー部は、前記第4側面と前記第4側面に対向する前記収容凹部の第2内側面との間に配置された第3カバー部材を、更に有し、
前記第3カバー部材は、前記第4側面と面接触している第5側面と、前記第2内側面と面接触している第6側面と、を有する、
条項1又は2に記載の蓄電装置。
[条項4]
前記外装体は、第1外装部と、第2外装部と、を有し、
前記第1外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第1導電板と、
前記第1導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第1表面を露出させるように、前記第1導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第1外装枠と、
を有し、
前記第2外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第2導電板と、
前記第2導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第2表面を露出させるように、前記第2導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第2外装枠と、
を有し、
前記第1外装枠の外縁部と、前記第2外装枠の外縁部とが互いに絶縁されて接合されており、
前記第2カバー部材は、前記第1方向において前記第1導電板の前記第1表面の反対側の面と対向する第1対向面と、前記第1方向において前記第2導電板の前記第2表面の反対側の面と対向する第2対向面と、を有する、
条項1~3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
[条項5]
前記第1外装枠と前記第1導電板との接合領域は、前記第1方向から見て前記カバー部と重複している、
条項4に記載の蓄電装置。
[条項6]
前記第1方向から見て、前記第2カバー部材の前記第1方向に交差する第2方向に延びる幅は、前記第1カバー部材の前記第2方向に延びる幅よりも短い、
条項1~5のいずれか一項に記載の蓄電装置。
[条項7]
前記第2側面は、前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在し、
前記第1カバー部材は、前記第2側面の前記第2方向の両端と接続され、前記第1方向から見て湾曲している一対の角部を有する、
条項1~6のいずれか一項に記載の蓄電装置。
[条項1]
第1方向に沿って複数の電極を積層してなり、第1側面を有する蓄電モジュールと、
少なくとも前記第1側面に対向配置されたカバー部と、
収容凹部が形成され、前記収容凹部に前記蓄電モジュール及び前記カバー部を収容配置する外装体と、
を備え、
前記カバー部は、前記第1側面と前記第1側面に対向する前記収容凹部の第1内側面との間に配置され、かつ、互いに隣り合う第1カバー部材及び第2カバー部材を有し、
前記第1カバー部材は、前記第1内側面に接触している第2側面と、前記第2側面の反対側で、かつ、前記第2側面に対して傾斜している第1傾斜面と、を有し、
前記第2カバー部材は、前記蓄電モジュールと面接触している第3側面と、前記第1傾斜面と面接触している第2傾斜面と、を有している、
蓄電装置。
[条項2]
前記第2カバー部材の前記第1方向の長さは、前記第1カバー部材の前記第1方向の長さよりも短い、
条項1に記載の蓄電装置。
[条項3]
前記第1側面は、前記蓄電モジュールの前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在する面であり、
前記第1カバー部材及び前記第2カバー部材は、前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向において、互いに隣り合っており、
前記蓄電モジュールは、前記第1側面とは反対側の第4側面を有し、
前記カバー部は、前記第4側面と前記第4側面に対向する前記収容凹部の第2内側面との間に配置された第3カバー部材を、更に有し、
前記第3カバー部材は、前記第4側面と面接触している第5側面と、前記第2内側面と面接触している第6側面と、を有する、
条項1又は2に記載の蓄電装置。
[条項4]
前記外装体は、第1外装部と、第2外装部と、を有し、
前記第1外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第1導電板と、
前記第1導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第1表面を露出させるように、前記第1導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第1外装枠と、
を有し、
前記第2外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第2導電板と、
前記第2導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第2表面を露出させるように、前記第2導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第2外装枠と、
を有し、
前記第1外装枠の外縁部と、前記第2外装枠の外縁部とが互いに絶縁されて接合されており、
前記第2カバー部材は、前記第1方向において前記第1導電板の前記第1表面の反対側の面と対向する第1対向面と、前記第1方向において前記第2導電板の前記第2表面の反対側の面と対向する第2対向面と、を有する、
条項1~3のいずれか一項に記載の蓄電装置。
[条項5]
前記第1外装枠と前記第1導電板との接合領域は、前記第1方向から見て前記カバー部と重複している、
条項4に記載の蓄電装置。
[条項6]
前記第1方向から見て、前記第2カバー部材の前記第1方向に交差する第2方向に延びる幅は、前記第1カバー部材の前記第2方向に延びる幅よりも短い、
条項1~5のいずれか一項に記載の蓄電装置。
[条項7]
前記第2側面は、前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在し、
前記第1カバー部材は、前記第2側面の前記第2方向の両端と接続され、前記第1方向から見て湾曲している一対の角部を有する、
条項1~6のいずれか一項に記載の蓄電装置。
1 蓄電装置
2 蓄電モジュール
2a 側面(第1側面)
4 カバー部
5 外装体
10 電極積層体
11 バイポーラ電極
12 負極終端電極
13 正極終端電極
41 第1カバー部材
41a 側面(第2側面)
41b 傾斜面(第1傾斜面)
41c 角部
42 第2カバー部材
42a 側面(第3側面)
42b 傾斜面(第2傾斜面)
42d 端面(第1対向面)
42e 端面(第2対向面)
43 第3カバー部材
43a 側面(第5側面)
43b 側面(第6側面)
51 第1外装部
51a 凹部(収容凹部)
51b 第1内側面
51c 第2内側面
52 第2外装部
52a 凹部(収容凹部)
52b 第1内側面
52c 第2内側面
53A 第1導電板
53B 第2導電板
53a 第1表面
53b 第2表面
53c 周縁部
53d 面(第1表面の反対側の面)
53e 面(第2表面の反対側の面)
54A 第1外装枠
54B 第2外装枠
54a 内縁部
54b 外縁部
61 接合領域
2 蓄電モジュール
2a 側面(第1側面)
4 カバー部
5 外装体
10 電極積層体
11 バイポーラ電極
12 負極終端電極
13 正極終端電極
41 第1カバー部材
41a 側面(第2側面)
41b 傾斜面(第1傾斜面)
41c 角部
42 第2カバー部材
42a 側面(第3側面)
42b 傾斜面(第2傾斜面)
42d 端面(第1対向面)
42e 端面(第2対向面)
43 第3カバー部材
43a 側面(第5側面)
43b 側面(第6側面)
51 第1外装部
51a 凹部(収容凹部)
51b 第1内側面
51c 第2内側面
52 第2外装部
52a 凹部(収容凹部)
52b 第1内側面
52c 第2内側面
53A 第1導電板
53B 第2導電板
53a 第1表面
53b 第2表面
53c 周縁部
53d 面(第1表面の反対側の面)
53e 面(第2表面の反対側の面)
54A 第1外装枠
54B 第2外装枠
54a 内縁部
54b 外縁部
61 接合領域
Claims (7)
- 第1方向に沿って複数の電極を積層してなり、第1側面を有する蓄電モジュールと、
少なくとも前記第1側面に対向配置されたカバー部と、
収容凹部が形成され、前記収容凹部に前記蓄電モジュール及び前記カバー部を収容配置する外装体と、
を備え、
前記カバー部は、前記第1側面と前記第1側面に対向する前記収容凹部の第1内側面との間に配置され、かつ、互いに隣り合う第1カバー部材及び第2カバー部材を有し、
前記第1カバー部材は、前記第1内側面に接触している第2側面と、前記第2側面の反対側で、かつ、前記第2側面に対して傾斜している第1傾斜面と、を有し、
前記第2カバー部材は、前記蓄電モジュールと面接触している第3側面と、前記第1傾斜面と面接触している第2傾斜面と、を有している、
蓄電装置。 - 前記第2カバー部材の前記第1方向の長さは、前記第1カバー部材の前記第1方向の長さよりも短い、
請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記第1側面は、前記蓄電モジュールの前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在する面であり、
前記第1カバー部材及び前記第2カバー部材は、前記第1方向及び前記第2方向に交差する第3方向において、互いに隣り合っており、
前記蓄電モジュールは、前記第1側面とは反対側の第4側面を有し、
前記カバー部は、前記第4側面と前記第4側面に対向する前記収容凹部の第2内側面との間に配置された第3カバー部材を、更に有し、
前記第3カバー部材は、前記第4側面と面接触している第5側面と、前記第2内側面と面接触している第6側面と、を有する、
請求項1又は2に記載の蓄電装置。 - 前記外装体は、第1外装部と、第2外装部と、を有し、
前記第1外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第1導電板と、
前記第1導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第1表面を露出させるように、前記第1導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第1外装枠と、
を有し、
前記第2外装部は、
前記蓄電モジュールと電気的に接続された第2導電板と、
前記第2導電板の前記蓄電モジュールと反対側の第2表面を露出させるように、前記第2導電板の周縁部に接合された内縁部を有する第2外装枠と、
を有し、
前記第1外装枠の外縁部と、前記第2外装枠の外縁部とが互いに絶縁されて接合されており、
前記第2カバー部材は、前記第1方向において前記第1導電板の前記第1表面の反対側の面と対向する第1対向面と、前記第1方向において前記第2導電板の前記第2表面の反対側の面と対向する第2対向面と、を有する、
請求項1又は2に記載の蓄電装置。 - 前記第1外装枠と前記第1導電板との接合領域は、前記第1方向から見て前記カバー部と重複している、
請求項4に記載の蓄電装置。 - 前記第1方向から見て、前記第2カバー部材の前記第1方向に交差する第2方向に延びる幅は、前記第1カバー部材の前記第2方向に延びる幅よりも短い、
請求項1又は2に記載の蓄電装置。 - 前記第2側面は、前記第1方向及び前記第1方向に交差する第2方向に延在し、
前記第1カバー部材は、前記第2側面の前記第2方向の両端と接続され、前記第1方向から見て湾曲している一対の角部を有する、
請求項1又は2に記載の蓄電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024076667A JP2025171385A (ja) | 2024-05-09 | 2024-05-09 | 蓄電装置 |
| JP2024-076667 | 2024-05-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025234331A1 true WO2025234331A1 (ja) | 2025-11-13 |
Family
ID=97675248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/015903 Pending WO2025234331A1 (ja) | 2024-05-09 | 2025-04-24 | 蓄電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2025171385A (ja) |
| WO (1) | WO2025234331A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099476A (ja) * | 2010-11-03 | 2012-05-24 | Sb Limotive Co Ltd | 2次電池 |
| JP2015049942A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子、蓄電モジュール及び容器 |
| JP2020149897A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| JP2023180967A (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-21 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
-
2024
- 2024-05-09 JP JP2024076667A patent/JP2025171385A/ja active Pending
-
2025
- 2025-04-24 WO PCT/JP2025/015903 patent/WO2025234331A1/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099476A (ja) * | 2010-11-03 | 2012-05-24 | Sb Limotive Co Ltd | 2次電池 |
| JP2015049942A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子、蓄電モジュール及び容器 |
| JP2020149897A (ja) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
| JP2023180967A (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-21 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2025171385A (ja) | 2025-11-20 |
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