JP2008270350A - 積層型電力貯蔵デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】金属ラミネート容器を介しての外部への放熱を容易にすると共に、隣接する電力貯蔵セルに熱が伝達しにくい積層型電力貯蔵デバイスを提供する。
【解決手段】積層型電力貯蔵デバイスは、金属ラミネート容器に収納された形状が直方体であるとともに一つの面に正極セル端子（１０）および負極セル端子（９）とを有し、且つ平面内に直線状に並べられ電気的に直列に接続された複数の電力貯蔵セル（１）を備える積層型電力貯蔵デバイスにおいて、複数の折り曲げ部を有する１枚のブランクを上記折り曲げ部に沿って折り曲げることにより上記電力貯蔵セル（１）を収容する枡状の収容空間が形成された共通伝熱外装板（４）を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、金属ラミネート容器に収納され、形状が直方体であり、一方の面に正極セル端子と負極セル端子を有する複数の電力貯蔵セルが直列に接続された積層型電力貯蔵デバイスに関する。

金属ラミネート容器に収納され、形状が直方体であり、一方の面に正極セル端子と負極セル端子を有した電力貯蔵デバイスとしては、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池またはリチウムイオンキャパシタなどがある。
電気二重層キャパシタは、セパレータを挟んで互いに対向する分極性電極（正極及び負極）を設け、電解液中において分極性電極の表面と電解液との界面に形成される電気二重層の静電容量を利用したものである。
また、リチウムイオン電池は、リチウムをカーボン負極に安定に充電貯蔵できることが特長で、正極にはコバルト、ニッケル、マンガンなどの酸化物が用いられている。
また、電気二重層キャパシタとリチウムイオン電池のハイブリッド型としてリチウムイオンキャパシタが開発されており、電気二重層キャパシタの正極とリチウムイオン電池の負極を兼ね備えたもので、電気二重層キャパシタよりも高い電圧が得られる反面、電圧を０Ｖにまでできないのが欠点である。
いずれの場合も、金属ラミネート容器に収納されているので、安価にコンパクトに構成できるが、金属ラミネート容器が傷つきやすいので、丈夫な容器に収納して保護する必要がある。
また、電圧が３Ｖ程度と、アルミ電解コンデンサの４００Ｖなどと比べて低いので、直列に接続して電圧を上げる必要がある。

電力貯蔵デバイスの電圧を上げるために積層という手法が用いられる。金属ラミネート容器に収納され、形状が直方体であり、一方の面に正極セル端子と負極セル端子を有した電力貯蔵セルを積層する方法としては、直方体の厚さの薄い方向に積み重ねるのが一般的である。
しかし、電力貯蔵デバイスには、充放電の際に発熱があり、熱を外部に取りだして除去しないと、電力貯蔵デバイスの温度が上昇し、劣化が加速する恐れがある。電力貯蔵デバイスは、一般に、７℃あるいは１０℃温度が上昇するにつれて、寿命が半減する７℃半減則や１０℃半減則が知られている。

このため、積層型電力貯蔵デバイスでは、放熱させる工夫がなされている。例えば、熱良伝導体を挟んで、電力貯蔵デバイスを直方体の厚さの薄い方向に積み重ねて積層型電力貯蔵デバイスを構成し、側面から放熱版を用いて放熱させることで、電力貯蔵デバイスを冷却する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、放熱させる他の工夫として、平面内に複数の電力貯蔵セルを配置して、共通する補強部材を表裏にあてがった電力貯蔵セルの平面整列構造が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−５７００７号公報 特開２００５−２８８１３８号公報

しかし、特許文献１に開示されている電力貯蔵デバイスでは、電力貯蔵デバイスで発生した熱を側面にまで伝熱する必要があり、電力貯蔵デバイスの中心部と側面までの距離が長いので、電力貯蔵デバイスの中心部を十分に冷却することが困難で、電力貯蔵デバイスの中心部が高温に保たれるために、積層型電力貯蔵デバイスでは、電力貯蔵デバイス単独（１セル）での劣化速度に比べて、劣化速度が著しく促進されるという問題がある。
また、金属ラミネート容器が傷つきやすいので、丈夫な容器に収納しなければならず、せっかく、側面に集熱しても、容器の外部に逃がす機構が必要であり、高コストになると共に、十分な冷却を行うことが困難である。

また、特許文献２に開示されている電力貯蔵セルでは、平面状に展開しているだけで、電力貯蔵セルの側面や底面や上面については補強されておらず、金属ラミネート容器を充分に保護することはできないという問題がある。
また、隣接するセルの熱が補強部材を介して伝達され、隣接セルが加熱されて劣化が加速されるという問題がある。
また、格子枠を用いて構成すると、部品点数が多くなると共に構造が複雑で高コストになるという問題がある。

この発明の目的は、金属ラミネート容器を介しての外部への放熱を容易にすると共に、隣接する電力貯蔵セルに熱が伝達しにくい積層型電力貯蔵デバイスを提供することである。

この発明に係る積層型電力貯蔵デバイスは、金属ラミネート容器に収納された形状が直方体であるとともに一つの面に正極セル端子および負極セル端子とを有し、且つ平面内に直線状に並べられ電気的に直列に接続された複数の電力貯蔵セルを備える積層型電力貯蔵デバイスにおいて、複数の折り曲げ部を有する１枚のブランクを上記折り曲げ部に沿って折り曲げることにより上記電力貯蔵セルを収容する枡状の収容空間が形成された共通伝熱外装板を備える。

この発明に係る積層型電力貯蔵デバイスの効果は、金属ラミネート容器が共通伝熱外装板によって６面が保護されており、金属ラミネート容器が外部から傷つけられる心配がないので、外から別の外装容器を用いる必要がないことである。従って、共通伝熱外装板を直接、空冷や水冷で冷却し放熱させることが可能になり、冷却が容易な積層型電力貯蔵デバイスが構成されることである。

実施の形態１．
この発明に係る実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスとして、電気二重層キャパシタを例にして説明するが、これに限るものではなく、リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタなどにも同様に適用できる。
また、この発明に係る実施の形態１による電気二重層キャパシタは、電力貯蔵セル１が直列に３個配列されているが、電力貯蔵セル１の直列数はこれに限るものではない。

図１は、この発明に係る実施の形態１による電力貯蔵セルの正面図である。
この発明に係る実施の形態１による電力貯蔵セル１は、図示しないセパレータを図示しない正極と図示しない負極とで挟んで形成された板状のセルをベース金属ラミネートフィルム上に配置してからカバー金属ラミネートフィルムで封止して金属ラミネート容器に収容したものである。また、正極と負極とから負極セル端子９と正極セル端子１０がベース金属ラミネートフィルムとカバー金属ラミネートフィルムの間を通って電力貯蔵セル１の上面から引き出されている。また、電力貯蔵セル１の上面には電力貯蔵セル１の内部で発生するガスを外部に放出するガス放出弁１４が設けられており、電力貯蔵セル１が劣化してガスが発生した場合に内部のガスを放出してラミネート容器の破裂を防止している。
なお、以下の説明では板状のセルのうちベース金属ラミネートフィルムに覆われている側面を副面、カバー金属ラミネートフィルムに覆われている側面を主要面と称す。

この発明に係る実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスでは、電力貯蔵セル１として２種類の電力貯蔵セル１Ｌ、１Ｒが使用されている。電力貯蔵セル１Ｌと１Ｒの違いは、副面を盤に接するようにして盤上に並べた電力貯蔵セル１を上方から見たとき、負極セル端子９と正極セル端子１０との位置関係が線対称の関係にあることである。

図２は、この発明の実施の形態１に係る積層型電力貯蔵デバイスの上面図と平面図である。
各電力貯蔵セル１は、共通伝熱外装板４で囲まれており、副面が共通伝熱外装板背面部５に面し、主要面が共通伝熱外装板正面部６に面している。電気絶縁プレート１１の上で、隣接する電力貯蔵セル１の負極セル端子９と正極セル端子１０がスポット溶接で接続されていて、積層型電力貯蔵デバイスの両端部に負極電流端子１２と正極電流端子１３が配置され、他の積層型電力貯蔵デバイスと電気的に接続可能になっている。

各電力貯蔵セル１の負極セル端子９と正極セル端子１０との間にはツェナーダイオードや抵抗などの保護回路１５が設けられており、電力貯蔵セル１に高電圧が印加されるのを防止するように構成されている。

図３は、この発明に係る実施の形態１による共通伝熱外装板のブランクの平面図である。ここで言うブランクとは、金属板のような熱伝導性の高い平板状の板のことである。
共通伝熱外装板４は、厚さ０．１ｍｍのニッケルメッキ鉄板を打ち抜いたブランクを折り曲げ加工を施して立体的な形状に仕上げたものである。
ブランクは、折り曲げる箇所に、打ち抜き加工と同時に行う溝加工により折り曲げ溝が形成されている。なお、図３のブランクに描いた点線は表面に、一点鎖線は裏面に形成された折り曲げ溝を示す。
ブランクには、折り曲げ溝により区画された、共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板側部７、共通伝熱外装板背面部５、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板底面部１６、共通伝熱外装板側面部１７および共通伝熱外装板底側面部１８がある。

３つの共通伝熱外装板背面部５は、対向する２辺に共通伝熱外装板側部７が連なり直線状に並んでいる。
３つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板背面部５と共通伝熱外装板底面部１６を介在して連なっている。また、３つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板底面部１６に連なる辺と対向する辺に共通伝熱外装板上面部８が連なっている。また、３つの共通伝熱外装板正面部６は、残りの２辺に共通伝熱外装板側面部１７が連なっている。
共通伝熱外装板側面部１７は、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板底面部１６が連なる折り曲げ溝の端の連なる辺に共通伝熱外装板底側面部１８が連なっている。
なお、以下の説明では図２において表れている共通伝熱外装板正面部６の面を甲面、甲面の裏面を乙面と称して説明する。

そして、ブランクを折り曲げ加工することにより、共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板背面部５、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板底面部１６、共通伝熱外装板側面部１７および共通伝熱外装板底側面部１８によって電力貯蔵セル１の６面全てを囲繞する外装が形成され、電力貯蔵セル１を保護すると共に、電力貯蔵セル１に生じた熱を伝熱して外部に放出する。

図４は、この発明に係る実施の形態１によるブランクの折り曲げる方向を説明するための平面図である。
以下のブランクの折り曲げの説明において、該当する区画を紙面に対して手前側に折り曲げることを手前折り、紙面に対して奥行き側に折り曲げることを向こう折りと称する。
折り曲げ溝ａ１、ａ２、ａ５、ａ６に沿って共通伝熱外装板底側面部１８を手前折りする。また、折り曲げ溝ａ３、ａ４に沿って共通伝熱外装板底側面部１８を向こう折りする。
次に、両側の共通伝熱外装板正面部６の外周の折り曲げ溝に沿って共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板側面部１７を手前折りする。また、中央の共通伝熱外装板正面部６の外周の折り曲げ溝に沿って共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板側面部１７を向こう折りする。
次に、折り曲げ溝ｂ１、ｂ３に沿って共通伝熱外装板底面部１６を手前折りする。また、折り曲げ溝ｂ２に沿って共通伝熱外装板底面部１６を向こう折りする。
最後に、折り曲げ溝ｃ１、ｃ２、ｃ５、ｃ６に沿って共通伝熱外装板側部７を手前折りする。また、折り曲げ溝ｃ３、ｃ４に沿って共通伝熱外装板側部７を向こう折りする。
このようにブランクに折り曲げ加工を施すことにより、電力貯蔵セル１を収納する収容空間が形成される。そして、共通伝熱外装板４の立体構造は金属製の箱のように単純な構造であるので、折り曲げ加工を機械化することは容易である。

図５は、ブランクを折り曲げ加工を施して立体的に加工された共通伝熱外装板の上面図と平面図である。
上述のようにブランクに折り曲げ加工を施すことにより、３つの電力貯蔵セル１を収容できる３つの収容空間が形成される。この収容空間は隣接する収容空間と２枚の共通伝熱外装板側面部１７とこれに挟まれた共通伝熱外装板側部７により隔離される。
また、収容空間に収容される電力貯蔵セル１は対向する共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板背面部５とにより挟まれている。但し、中央の収容空間の共通伝熱外装板正面部６の隣には両側の収容空間の共通伝熱外装板背面部５が横に並んでいる。逆に、中央の収容空間の共通伝熱外装板背面部５の隣には両側の収容空間の共通伝熱外装板正面部６が横に並んでいる。
そして、両側の収容空間の内側には共通伝熱外装板正面部６の甲面が、中央の収容空間の内側には共通伝熱外装板正面部６の乙面が表れている。

この収容空間に収容された電力貯蔵セル１の側面は、隣接する収容空間に収容された電力貯蔵セル１の側面と２枚の共通伝熱外装板側面部１７とこれらに挟まれた共通伝熱外装板側部７によって隔離されるので、電力貯蔵セル１に発生した熱が、隣接する電力貯蔵セル１に対して、伝導や周辺雰囲気の対流によって伝達されにくい構成になっている。

図６は、この発明に係る実施の形態１による共通伝熱外装板に形成された収容空間に電力貯蔵セルを挿入する様子を示す上面図と平面図である。
電力貯蔵セル１を収容空間に挿入するとき、副面が共通伝熱外装板背面部５に、主要面が共通伝熱外装板正面部６に面するようにして挿入する。
すなわち、中央に位置する収容空間に挿入する電力貯蔵セル１Ｒは、両側に位置する収容空間に挿入する電力貯蔵セル１Ｌに対して、収容空間に電力貯蔵セル１を挿入する方向を中心線とした線対称の位置に位置決めして収容空間に挿入する。
収容空間に電力貯蔵セル１を挿入した後で共通伝熱外装板上面部８を折り曲げて、収容空間内に電力貯蔵セル１を固定する。
なお、上述の説明ではガス放出弁１４が見えるように配置されているが、ガスが外部に直接放出されるのが不都合であれば、ガス放出弁１４を覆うように共通伝熱外装板上面部８をあらかじめ長くして、折り曲げて、電力貯蔵セル１を固定してもよい。

図７は、この発明に係る実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスの電流端子の接続を示す上面図と平面図である。見やすくするために電気絶縁プレート１１は省略している。
各電力貯蔵セル１の負極セル端子９と正極セル端子１０を折り曲げて、隣接する負極セル端子９や正極セル端子１０とスポット溶接するだけで、簡単にしかも最短で直列接続することができ、極めて簡単な構成になる。
また、中央に位置する電力貯蔵セル１Ｒは、両側に位置する電力貯蔵セル１Ｌに対して、収容空間に電力貯蔵セル１を挿入する方向を中心線とした線対称の関係にあるので、負極セル端子９と正極セル端子１０が交互に並ぶ構成を選択することができる。
もし、電力貯蔵セル１として、電力貯蔵セル１Ｒまたは電力貯蔵セル１Ｌのいずれか一方のみを用いた場合には、負極セル端子９に負極セル端子９が、また、正極セル端子１０に正極セル端子１０が隣接することになり、直列接続が困難になる。

この発明に係る実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスでは、金属ラミネート容器が共通伝熱外装板４によって６面が保護されており、金属ラミネート容器が外部から傷つけられる心配がないので、外から別の外装容器を用いる必要がない。従って、共通伝熱外装板４を直接、空冷や水冷で冷却し放熱させることが可能になり、冷却が容易な積層型電力貯蔵デバイスが構成される。
このように冷却を十分に行うことにより、電力貯蔵セル１内の温度分布が均一になるとともに温度上昇も抑えられるので、電力貯蔵セル１の局部的な劣化を防げるともに寿命を延ばすことができる。

特に、電力貯蔵セル１の副面が共通伝熱外装板背面部５に、主要面が共通伝熱外装板正面部６に面していて、隣接する電力貯蔵セル１と共有していないので、薄い共通伝熱外装板４の表裏を介して、電力貯蔵セル１の熱が隣接する電力貯蔵セル１に伝達されにくい構成になっており、発熱の隣接セルへの伝達による劣化を防止することができる。

また、電力貯蔵セル１の副面および主要面がすべて共通伝熱外装板正面部６または共通伝熱外装板背面部５のいずれかに面しているので、電力貯蔵セル１を包むように構成することができ、電力貯蔵セル１の発熱を、共通伝熱外装板正面部６または共通伝熱外装板背面部５から吸収して、共通伝熱外装板正面部６または共通伝熱外装板背面部５の面内に分配して外部に放出することができる。例えれば。たとえれば、おむつのように電力貯蔵セル１を包んで、おしっこが漏れないように構成されている。

また、電力貯蔵セル１が、電力貯蔵セル１Ｒと電力貯蔵セル１Ｌに交互に構成されていることによって、隣接する電流端子の距離が確保され、電気絶縁プレート１１上での電流端子の結線が容易になる。
なお、実施の形態１においては、ブランクとして１枚の厚さ０．１ｍｍのニッケルメッキ鉄板を打ち抜いたものを用いたが、ブランクは必ずしも１枚で構成されている必要はなく、溶接などで繋ぎ合わせたものでも良く、実質的に熱伝導性が確保されて１枚の形状になっているものでも良い。

実施の形態２．
図８は、この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。図９は、この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。
この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスは、２つの実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスを並べたものである。そして、２列目の積層型電力貯蔵デバイスは、１列目の積層型電力貯蔵デバイスと同じ積層型電力貯蔵デバイスをその積層型電力貯蔵デバイスの中央の電力貯蔵セル１Ｒの中心軸を中心として１８０度回転し、中心軸を電力貯蔵セル１の厚さだけ厚さ方向に移動したものであり、２つの積層型電力貯蔵デバイスの共通伝熱外装板４が接している。

このように配置すると、１列目の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの正極セル端子１０と２列目の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が近づく。
そこで、１列目の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの正極セル端子１０と２列目の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９とをスポット溶接で接続することができる。このように配置し接続することにより、６個の電力貯蔵セル１が直列に接続された６セルモジュールが構成される。

この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスは、３つの電力貯蔵セル１が共通伝熱外装板４の３つの収容空間に平面内で直線状に収容された２つの積層型電力貯蔵デバイスを共通伝熱外装板４が面するように並べられているので、１列目の積層型電力貯蔵デバイスの正極セル端子１０と２列目の積層型電力貯蔵デバイスの負極セル端子９が隣接し、これらの接続が容易になる。

実施の形態３．
図１０は、この発明に係る実施の形態３による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。
この発明に係る実施の形態３による積層型電力貯蔵デバイスは、実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスを２個並べたものである。すなわち、第１の６セルモジュールの１列目の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が正極セル端子１０より左側に位置するように配置したとき、第２の６セルモジュールの１列目の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が正極セル端子１０より左側に位置するように配置する。すると、第１の６セルモジュールの２列目の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｌの正極セル端子１０に、第２の６セルモジュールの１列目の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が近づく。
そこで、この近づいた正極セル端子１０と負極セル端子９を、スポット溶接で接続することにより、１２個の電力貯蔵セル１が直列に接続された１２セルモジュールが構成される。

この発明に係る実施の形態３による積層型電力貯蔵デバイスは、３つの電力貯蔵セル１が共通伝熱外装板４の３つの収容空間に平面内で直線状に収容された４つの積層型電力貯蔵デバイスを共通伝熱外装板４が面するように並べられているので、２列目の積層型電力貯蔵デバイスの正極セル端子１０と３列目の積層型電力貯蔵デバイスの負極セル端子９が隣接し、これらの接続が容易である。
また、直列数が増えて、外部へ取り出されるトータル電圧を高くすることができる

実施の形態４．
図１１は、この発明に係る実施の形態４による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。
この発明に係る実施の形態４による積層型電力貯蔵デバイスは、３つの電力貯蔵セル１が共通伝熱外装板４の３つの収容空間に収容された４つの積層型電力貯蔵デバイスから構成される。そして、４つの積層型電力貯蔵デバイスのうち、２つの第１種の積層型電力貯蔵デバイスは電力貯蔵セル１が１Ｒ、１Ｌ、１Ｒの順で並んでおり、他の２つの第２種の積層型電力貯蔵デバイスは電力貯蔵セル１が１Ｌ、１Ｒ、１Ｌの順で並んでいる。

そして、４つの積層型電力貯蔵デバイスは以下のようにして並べられる。すなわち、１列目に、第１種の積層型電力貯蔵デバイスを第１種の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｒの負極セル端子９が正極セル端子１０より左側に位置するように配置する。
次に、２列目に、第２種の積層型電力貯蔵デバイスを第２種の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が正極セル端子１０より右側に位置するように配置するとともに、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板背面部５とが接するようにして１列目の第１種の積層型電力貯蔵デバイスと２列目の第２種の積層型電力貯蔵デバイスとを並べる。

次に、３列目に、第１種の積層型電力貯蔵デバイスを第１種の積層型電力貯蔵デバイスの左側の電力貯蔵セル１Ｒの負極セル端子９が正極セル端子１０より左側に位置するように配置するとともに、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板背面部５が接するようにして２列目の第２種の積層型電力貯蔵デバイスと３列目の第１種の積層型電力貯蔵デバイスとを並べる。
次に、４列目に、第２種の積層型電力貯蔵デバイスを第２種の積層型電力貯蔵デバイスの右側の電力貯蔵セル１Ｌの負極セル端子９が正極セル端子１０より右側に位置するように配置するとともに、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板背面部５とが接するようにして３列目の第１種の積層型電力貯蔵デバイスと４列目の第２種の積層型電力貯蔵デバイスとを並べる。

この発明に係る実施の形態４による積層型電力貯蔵デバイスは、３つの電力貯蔵セル１が共通伝熱外装板４の３つの収容空間に平面内で直線状に収容された４つの積層型電力貯蔵デバイスを共通伝熱外装板４が面するように並べられているので、一方の積層型電力貯蔵デバイスの正極セル端子１０と他方の積層型電力貯蔵デバイスの負極セル端子９が隣接し、これらの接続が容易である。

また、共通伝熱外装板４の向きが全て同じ方向に向いているので、共通伝熱外装板４に面圧をかけた場合、面圧を均一にかけることができる。特に、充電時に大きく膨張する電極を用いている場合には、共通伝熱外装板４を挟持しているだけでは不十分であり、電力貯蔵セルを副面と主要面との間で面圧をかける必要があるので、共通伝熱外装板４の向きを揃えることが有用である。

実施の形態５．
図１２は、この発明に係る実施の形態５による積層型電力貯蔵デバイスの共通伝熱外装板のブランクの平面図である。
ブランクには、折り曲げ溝により区画された、共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板側部７、共通伝熱外装板背面部５、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板底面部１６、共通伝熱外装板側面部１７および共通伝熱外装板底側面部１８がある。

６つの共通伝熱外装板背面部５は、直線状に並べられ、３つずつの２つのグループに分けられる。そして、各グループの３つの共通伝熱外装板背面部５は、対向する２辺に共通伝熱外装板側部７が連なっている。
６つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板背面部５と共通伝熱外装板底面部１６を介在して連なっている。また、６つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板底面部１６に連なる辺と対向する辺に共通伝熱外装板上面部８が連なっている。また、６つの共通伝熱外装板正面部６は、残りの２辺に共通伝熱外装板側面部１７が連なっている。
共通伝熱外装板側面部１７は、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板底面部１６が連なる折り曲げ溝の端の連なる辺に共通伝熱外装板底側面部１８が連なっている。

図１３は、この発明に係る実施の形態５によるブランクの折り曲げを説明するための平面図である。
以下のブランクの折り曲げの説明において、該当する区画を紙面に対して手前側に折り曲げることを手前折り、紙面に対して奥行き側に折り曲げることを向こう折りと称する。
折り曲げ溝ａ１、ａ２、ａ５、ａ６、ａ７、ａ８、ａ１１、ａ１２に沿って共通伝熱外装板底側面部１８を手前折りする。また、折り曲げ溝ａ３、ａ４、ａ９、ａ１０に沿って共通伝熱外装板底側面部１８を向こう折りする。
次に、各グループの両側の共通伝熱外装板正面部６の外周の折り曲げ溝に沿って共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板側面部１７を手前折りする。また、各グループの中央の共通伝熱外装板正面部６の外周の折り曲げ溝に沿って共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板側面部１７を向こう折りする。
次に、折り曲げ溝ｂ１、ｂ３、ｂ４、ｂ６に沿って共通伝熱外装板底面部１６を手前折りする。また、折り曲げ溝ｂ２、ｂ５に沿って共通伝熱外装板底面部１６を向こう折りする。
次に、折り曲げ溝ｃ１、ｃ２、ｃ５、ｃ６、ｃ７、ｃ８、ｃ１１、ｃ１２に沿って共通伝熱外装板側部７を手前折りする。また、折り曲げ溝ｃ３、ｃ４、ｃ９、ｃ１０に沿って共通伝熱外装板側部７を向こう折りする。
最後に、折り曲げ溝ｄ１に沿って共通伝熱外装板側部７を手前折りする。
このようにブランクに折り曲げ加工を施すことにより、電力貯蔵セル１を収納する収容空間が形成される。そして、共通伝熱外装板４の立体構造は金属製の箱のように単純な構造であるので、折り曲げ加工を機械化することは容易である。

図１４は、この発明に係る実施の形態５による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。図１５は、この発明に係る実施の形態５による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。
上述のようにしてブランクを折り曲げ加工を施して６つの収容空間を有する共通伝熱外装板４に電力貯蔵セル１を電力貯蔵セル１Ｒと電力貯蔵セル１Ｌの順に収容すると、３番目の電力貯蔵セル１Ｒの負極セル端子９と正極セル端子１０とが近づくので、その負極セル端子９と正極セル端子を折り曲げてスポット溶接すれば６つの電力貯蔵セル１が直列に接続された６セルモジュールを構成できる。

このように共通伝熱外装板４に共通伝熱外装板側部７を１つ追加することにより、３つずつで並列に並べられた６つの電力貯蔵セル１を１つの共通伝熱外装板４に収容することができる。

実施の形態６．
図１６は、この発明に係る実施の形態６による積層型電力貯蔵デバイスの共通伝熱外装板のブランクの平面図である。
ブランクには、折り曲げ溝により区画された、共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板側部７、共通伝熱外装板背面部５、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板底面部１６、共通伝熱外装板側面部１７、共通伝熱外装板底側面部１８および共通伝熱外装板隔壁部１９がある。

３つの共通伝熱外装板背面部５は、直線状に並べられ、各共通伝熱外装板背面部５は、並べられた方向に直交する２辺に共通伝熱外装板側部７が連なっている。また、共通伝熱外装板背面部５に挟まれる共通伝熱外装板側部７は、共通伝熱外装板隔壁部１９が連なっている。
３つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板背面部５と共通伝熱外装板底面部１６を介在して連なっている。また、３つの共通伝熱外装板正面部６は、共通伝熱外装板底面部１６に連なる辺と対向する辺に共通伝熱外装板上面部８が連なっている。また、３つの共通伝熱外装板正面部６は、残りの２辺に共通伝熱外装板側面部１７が連なっている。
共通伝熱外装板側面部１７は、共通伝熱外装板正面部６と共通伝熱外装板底面部１６が連なる折り曲げ溝の端の連なる辺に共通伝熱外装板底側面部１８が連なっている。

図１７は、この発明に係る実施の形態６によるブランクの折り曲げを説明するための平面図である。
以下のブランクの折り曲げの説明において、該当する区画を紙面に対して手前側に折り曲げることを手前折り、紙面に対して奥行き側に折り曲げることを向こう折りと称する。
折り曲げ溝ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６に沿って共通伝熱外装板底側面部１８を手前折りする。
次に、各共通伝熱外装板正面部６の外周の折り曲げ溝に沿って共通伝熱外装板正面部６、共通伝熱外装板上面部８、共通伝熱外装板側面部１７を手前折りする。
次に、折り曲げ溝ｂ１、ｂ２、ｂ３に沿って共通伝熱外装板底面部１６を手前折りする。
次に、折り曲げ溝ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５、ｃ６に沿って共通伝熱外装板側部７を手前折りする。
最後に、折り曲げ溝ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４に沿って共通伝熱外装板隔壁部１９を向こう折りする。
このようにブランクに折り曲げ加工を施すことにより、電力貯蔵セル１を収納する収容空間が形成される。そして、共通伝熱外装板４の立体構造は金属製の箱のように単純な構造であるので、折り曲げ加工を機械化することは容易である。

図１８は、この発明に係る実施の形態６による積層型電力貯蔵デバイスの上面図と平面図である。
電力貯蔵セル１を収容空間に挿入するとき、副面が共通伝熱外装板背面部５に、主要面が共通伝熱外装板正面部６に面するようにして挿入する。なお、実施の形態６による共通伝熱外装板４は、共通伝熱外装板背面部５と共通伝熱外装板正面部６とがそれぞれ横に並んでいるので、電力貯蔵セル１Ｌだけを用いている。
このように１種類の電力貯蔵セルだけで構成できるので、構成を簡素化できる。
また、隣接する電力貯蔵セル間の距離が長くなるので、コンパクト性には欠けるが、熱伝導をより少なくできる。

実施の形態７．
図１９は、この発明に係る実施の形態７による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。図２０は、この発明に係る実施の形態７による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。
この発明に係る実施の形態７による積層型電力貯蔵デバイスは、実施の形態６による積層型電力貯蔵デバイスを２個連結して、６セルモジュールを構成したものであり、負極電流端子１２と正極電流端子１３が隣接されて配置されるので、外部電流端子の接続が容易になる。

なお、上述の実施の形態１乃至７では、電力貯蔵セル１は、共通伝熱外装板４の６つの面に対峙しているが、共通伝熱外装板上面部８を省略して５つの面に対峙しても良く、電力貯蔵セル１の上面に電気絶縁プレート１１を固定することができる。

また、上述の実施の形態１乃至７では、１枚の金属板を打つ抜きブランクを用意したが、一部溶接されていたり、部分的に切り離されていたりしていても良く、実質的に１枚の構成になっていれば、電力貯蔵セル１の発熱を受け取って外部へ伝熱し、電力貯蔵セル１を外力から保護することができるので、同様の効果が出られる。

また、上述の実施の形態２乃至４では、複数個の積層型電力貯蔵デバイスを電気的に直列に接続した場合を示したが、並列であってもよい。

この発明に係る実施の形態１による電力貯蔵セルの正面図である。 この発明の実施の形態１に係る積層型電力貯蔵デバイスの上面図と平面図である。 この発明に係る実施の形態１による共通伝熱外装板のブランクの平面図である。 この発明に係る実施の形態１によるブランクの折り曲げる方向を説明するための平面図である。 ブランクを折り曲げ加工を施して立体的に加工された共通伝熱外装板の上面図と平面図である。 この発明に係る実施の形態１による共通伝熱外装板に形成された収容空間に電力貯蔵セルを挿入する様子を示す上面図と平面図である。 この発明に係る実施の形態１による積層型電力貯蔵デバイスの電流端子の接続を示す上面図と平面図である。 この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。 この発明に係る実施の形態２による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。 この発明に係る実施の形態３による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。 この発明に係る実施の形態４による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。 この発明に係る実施の形態５による共通伝熱外装板のブランクの平面図である。 この発明に係る実施の形態５によるブランクの折り曲げを説明するための平面図である。 この発明に係る実施の形態５による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。 この発明に係る実施の形態５による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。 この発明に係る実施の形態６による共通伝熱外装板のブランクの平面図である。 この発明に係る実施の形態６によるブランクの折り曲げを説明するための平面図である。 この発明に係る実施の形態６による積層型電力貯蔵デバイスの上面図と平面図である。 この発明に係る実施の形態７による積層型電力貯蔵デバイスの上面図である。 この発明に係る実施の形態７による積層型電力貯蔵デバイスの模式図である。

符号の説明

１、１Ｌ、１Ｒ 電力貯蔵セル、４ 共通伝熱外装板、５ 共通伝熱外装板背面部、６ 共通伝熱外装板正面部、７ 共通伝熱外装板側部、８ 共通伝熱外装板上面部、９ 負極セル端子、１０ 正極セル端子、１１ 電気絶縁プレート、１２ 負極電流端子、１３ 正極電流端子、１４ ガス放出弁、１５ 保護回路、１６ 共通伝熱外装板底面部、１７ 共通伝熱外装板側面部、１８ 共通伝熱外装板底側面部、１９ 共通伝熱外装板隔壁部。

Claims (6)

1. 金属ラミネート容器に収納された形状が直方体であるとともに一つの面に正極セル端子および負極セル端子とを有し、且つ平面内に直線状に並べられ電気的に直列に接続された複数の電力貯蔵セルを備える積層型電力貯蔵デバイスにおいて、
   複数の折り曲げ部を有する１枚のブランクを上記折り曲げ部に沿って折り曲げることにより上記電力貯蔵セルを収容する枡状の収容空間が形成された共通伝熱外装板を備えることを特徴とする積層型電力貯蔵デバイス。
2. 上記電力貯蔵セルは、上記正極セル端子と上記負極セル端子とが引き出される上面と上記上面と対向する底面とを有し、
   上記共通伝熱外装板は、上記底面が対面する底面部と、上記正極セル端子および上記負極セル端子に電気的に接触しないとともに上記上面の一部に接して上記電力貯蔵セルを固定する上面部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の積層型電力貯蔵デバイス。
3. 上記電力貯蔵セルは、上記底面に直交し互いに対向する主要面および副面を有し、
   上記共通伝熱外装板は、上記収容空間に収容された上記電力貯蔵セルの副面に対峙するとともに側面部を介在して１方向に並んだ背面部と、上記背面部の並びと並行して並ぶとともに上記背面部に上記底面部を介在して連なる正面部と、を有し、
   上記電力貯蔵セルの主要面が交互に上記正面部の甲面と乙面とに対峙するように上記電力貯蔵セルが上記収容空間に収容されることを特徴とする請求項２に記載の積層型電力貯蔵デバイス。
4. 上記主要面が甲面に対峙した電力貯蔵セルの上記正極セル端子と上記負極セル端子との位置関係が、上記主要面が乙面に対峙した電力貯蔵セルの上記正極セル端子と上記負極セル端子との位置関係と線対称の関係にあることを特徴とする請求項３に記載の積層型電力貯蔵デバイス。
5. 上記上面に面するとともに上記正極セル端子または上記負極セル端子が貫通する貫通孔を有する電気絶縁ボードを備え、
   上記正極セル端子および負極セル端子は、折り曲げられ、隣接する上記電力貯蔵セルの上記正極セル端子または上記負極セル端子に接続されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の積層型電力貯蔵デバイス。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の複数の積層型電力貯蔵デバイスを、熱伝熱外装板の正面部または背面部が隣接する熱伝熱外装板の正面部または背面部に対峙するように配列するとともに電気的に直列または並列に接続することを特徴とする積層型電力貯蔵デバイス。

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