JP2015069763A - Power storage unit and power storage module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電ユニット、及び、蓄電モジュールに関する。 The present invention relates to a power storage unit and a power storage module.
特許文献1には、非水電解質二次電池が記載されている。この非水電解質二次電池は、外装缶と、外装缶内に挿入される電極体と、外装缶の開口部を封口する封口体とを備えている。また、電極体は、ばね性を有する合金により作製された押し込みガイド板によって少なくとも一部が被覆された状態において、外装缶に挿入される。 Patent Document 1 describes a nonaqueous electrolyte secondary battery. This nonaqueous electrolyte secondary battery includes an outer can, an electrode body inserted into the outer can, and a sealing body that seals an opening of the outer can. Further, the electrode body is inserted into the outer can in a state where at least a part thereof is covered with a push-in guide plate made of an alloy having a spring property.
ところで、上述したような二次電池においては、例えば発電の際に外装缶内に発生するガス等によって、外装缶内部の圧力が変動する結果、外装缶(及び封口体)が変形する場合がある。一方、外装缶と封口体とが互いに溶接されている場合には、その溶接部分の強度は、一般に生材に比べて弱い。このため、外装缶の変形による応力が溶接部分に加わることを抑制し、信頼性を向上することが望ましい。 By the way, in the secondary battery as described above, the outer can (and the sealing body) may be deformed as a result of the pressure inside the outer can fluctuating due to, for example, gas generated in the outer can during power generation. . On the other hand, when the outer can and the sealing body are welded to each other, the strength of the welded portion is generally weaker than that of the raw material. For this reason, it is desirable to suppress the stress due to deformation of the outer can from being applied to the welded portion and to improve the reliability.
そのためには、例えば、外装缶における溶接部分が配置される側面に拘束板等を配置することにより、当該側面の変形を抑制することが考えられる。しかしながら、溶接部分にビードが形成されていると、拘束板がそのビードに接触して当該側面から浮いてしまう結果、当該側面の変形を効果的に抑制することが困難な場合がある。その場合には、外装缶の変形による応力が溶接部分に加わることを十分に抑制できず、信頼性が損なわれるおそれがある。 For this purpose, for example, it is conceivable to suppress deformation of the side surface by disposing a restraining plate or the like on the side surface of the outer can where the welded portion is disposed. However, if a bead is formed in the welded portion, the restraint plate may come into contact with the bead and float from the side surface, and as a result, it may be difficult to effectively suppress deformation of the side surface. In that case, the stress due to the deformation of the outer can cannot be sufficiently prevented from being applied to the welded portion, and the reliability may be impaired.
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、信頼性を向上可能な蓄電ユニット、及び蓄電モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the electrical storage unit and electrical storage module which can improve reliability.
本発明に係る蓄電ユニットは、開口部を有する箱状の本体部材、及び開口部を封止するように本体部材に溶接された蓋部材を有するケースと、互いに積層された正極及び負極を有し、ケースに収容された電極組立体と、ケースにおける本体部材と蓋部材との溶接部分が配置される第1の面の変形を規制するように、第1の面に対向して配置された第1の規制部材と、を備え、第1の規制部材には、溶接部分に対向する位置において第1の面側に開口する凹部が形成されている、ことを特徴とする。 An electricity storage unit according to the present invention includes a box-shaped main body member having an opening, a case having a lid member welded to the main body member so as to seal the opening, and a positive electrode and a negative electrode stacked on each other. The electrode assembly housed in the case and a first surface disposed opposite to the first surface so as to restrict deformation of the first surface on which the welded portion between the main body member and the lid member in the case is disposed. And a concave portion that opens to the first surface side at a position facing the welded portion. The concave portion is formed on the first regulating member.
この蓄電ユニットにおいては、電極組立体を収容するケースは、開口部を有する箱状の本体部材と、本体部材の開口部を封止するように本体部材に溶接された蓋部材とを有する。そして、ケースにおける本体部材と蓋部材との溶接部分が配置される第1の面の変形を規制するように、第1の面に対向して第1の規制部材が配置される。特に、第1の規制部材には、ケースの溶接部分に対向する位置において、第1の面側に開口する凹部が形成されている。このため、第1の面に対向して第1の規制部材を配置したときに、ケースの溶接部分に形成されるビードが、第1の規制部材の凹部内に配置され(逃がされ)、第1の規制部材に接触しにくい。したがって、第1の規制部材により第1の面の変形を効果的に抑制(規制)し、ケースの変形による応力が溶接部分に加わることを抑制可能である。よって、信頼性を向上可能である。 In this power storage unit, a case for accommodating the electrode assembly includes a box-shaped main body member having an opening and a lid member welded to the main body so as to seal the opening of the main body member. And a 1st control member is arrange | positioned facing a 1st surface so that a deformation | transformation of the 1st surface in which the welding part of the main body member and cover member in a case is arrange | positioned may be controlled. In particular, the first restricting member is formed with a recess opening on the first surface side at a position facing the welded portion of the case. For this reason, when the first restricting member is disposed opposite to the first surface, the bead formed in the welded portion of the case is disposed (relieved) in the recess of the first restricting member, It is difficult to contact the first regulating member. Therefore, it is possible to effectively suppress (restrict) the deformation of the first surface by the first restricting member, and to suppress the stress due to the deformation of the case from being applied to the welded portion. Therefore, reliability can be improved.
本発明に係る蓄電ユニットにおいては、第1の面は、正極及び負極の積層方向に直交する面であり、第1の規制部材は、第1の面に沿って延在した板状を呈していてもよい。この場合、ケースの第1の面が、正極及び負極の積層方向に直交する面である。ケースにおける正極及び負極の積層方向に直交する面は、正極及び負極の形状に起因してケースにおける他の面に比べて広く、変形量も大きいと考えられる。したがって、そのような第1の面の変形を第1の規制部材によって規制することにより、ケースの変形による応力が溶接部分に加わることを効果的に抑制可能である。 In the electricity storage unit according to the present invention, the first surface is a surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode, and the first regulating member has a plate shape extending along the first surface. May be. In this case, the first surface of the case is a surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode. The surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode in the case is considered to be wider than the other surfaces in the case due to the shape of the positive electrode and the negative electrode, and the deformation amount is also large. Therefore, by restricting the deformation of the first surface with the first restricting member, it is possible to effectively suppress the stress due to the deformation of the case from being applied to the welded portion.
本発明に係る蓄電ユニットにおいては、ケースにおける第1の面とは異なる第2の面の変形を規制するように、第2の面に対向して配置された第2の規制部材をさらに備えてもよい。この場合、第1の面の変形の規制に加え、第1の面と異なる第2の面の変形も規制される。よって、ケースの変形による応力が溶接部分に加わることを確実に抑制可能である。 The power storage unit according to the present invention further includes a second restricting member disposed to face the second surface so as to restrict deformation of the second surface different from the first surface in the case. Also good. In this case, in addition to the restriction of the deformation of the first surface, the deformation of the second surface different from the first surface is also restricted. Therefore, it can suppress reliably that the stress by a deformation | transformation of a case applies to a welding part.
本発明に係る蓄電ユニットにおいては、第1の規制部材と第2の規制部材とは、一体に構成されていてもよい。この場合、第1及び第2の規制部材のうちの一方をケースに対して固定することにより、第1及び第2の規制部材のうちの他方をもケースに対して固定することが可能となる。 In the power storage unit according to the present invention, the first restricting member and the second restricting member may be configured integrally. In this case, by fixing one of the first and second restricting members to the case, the other of the first and second restricting members can also be fixed to the case. .
本発明に係る蓄電モジュールは、所定の方向に沿って配列された複数の蓄電ユニットを備える蓄電モジュールであって、蓄電ユニットは、開口部を有する箱状の本体部材、及び開口部を封止するように本体部材に溶接された蓋部材を含むケースと、互いに積層された正極及び負極を含み、ケースに収容された電極組立体と、ケースにおける本体部材と蓋部材との溶接部分が配置される第1の面の変形を規制するように、第1の面に対向して配置された第1の規制部材と、を有し、第1の規制部材には、溶接部分に対向する位置において第1の面側に開口する凹部が形成されている、ことを特徴とする。この蓄電モジュールは、上述したような蓄電ユニットを複数備えている。したがって、上述した理由と同様の理由により、信頼性を向上可能である。 The power storage module according to the present invention is a power storage module including a plurality of power storage units arranged along a predetermined direction, and the power storage unit seals the box-shaped main body member having the opening and the opening. In this way, a case including a lid member welded to a main body member, an electrode assembly including a positive electrode and a negative electrode laminated on each other and housed in the case, and a welded portion between the main body member and the lid member in the case are disposed. A first restricting member disposed to face the first surface so as to restrict deformation of the first surface, and the first restricting member includes a first restricting member at a position facing the welded portion. 1 is formed with a recess opening on the surface side. This power storage module includes a plurality of power storage units as described above. Therefore, reliability can be improved for the same reason as described above.
本発明に係る蓄電モジュールにおいては、第1の規制部材は、所定の方向に沿って互いに隣り合う前記蓄電ユニットの間において共有化されていてもよい。この場合、構造を単純化可能であると共に、部品点数を削減可能である。 In the power storage module according to the present invention, the first regulating member may be shared between the power storage units adjacent to each other along a predetermined direction. In this case, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
本発明に係る蓄電モジュールにおいては、蓄電ユニットは、正極及び負極の積層方向に沿って配列されており、第1の面は、正極及び負極の積層方向に直交する面であり、第1の規制部材は、第1の面に沿って延在した板状を呈していてもよい。この場合、上述したように、ケースにおける変形量が相対的に大きいと考えらえる第1の面の変形を規制することにより、ケースの変形による応力が溶接部分に加わることを確実に抑制可能である。 In the power storage module according to the present invention, the power storage units are arranged along the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode, and the first surface is a surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode. The member may have a plate shape extending along the first surface. In this case, as described above, by restricting the deformation of the first surface that is considered to have a relatively large deformation amount in the case, it is possible to reliably suppress the stress due to the deformation of the case from being applied to the welded portion. is there.
本発明によれば、信頼性を向上可能な蓄電ユニット、及び蓄電モジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage unit and electrical storage module which can improve reliability can be provided.
以下、本発明に係る蓄電ユニット及び蓄電モジュールの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図における寸法比率は、実際のものと異なる場合がある。 Hereinafter, an embodiment of a power storage unit and a power storage module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same elements or the corresponding elements, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Moreover, the dimensional ratio in each figure may differ from an actual thing.
図1は、本実施形態に係る蓄電モジュールの構成を示す模式的な断面図である。図1(及びその他の図面)には、直交座標系Sが示されている。図1に示されるように、蓄電モジュール1は、複数(ここでは4つ)の蓄電ユニット10を備えている。蓄電ユニット10は、所定の方向(直交座標系Sにおけるy軸方向:後述する正極及び負極の積層方向)に沿って配列されている。蓄電ユニット10は、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the power storage module according to this embodiment. In FIG. 1 (and other drawings), an orthogonal coordinate system S is shown. As shown in FIG. 1, the power storage module 1 includes a plurality of (here, four)
図2は、図1に示された蓄電ユニットの斜視図である。図3は、図2のIII−III線に沿った模式的な部分断面図である。図4は、図1に示された蓄電ユニットの側面図である。図1〜4に示されるように、蓄電ユニット10は、電極組立体20と、ケース30と、規制部材(第1の規制部材、第2の規制部材)40と、を有している。電極組立体20は、ケース30に収容されている。規制部材40は、ケース30の外部に配置され、少なくとも部分的にケース30に接触している。なお、図2〜4においては、複数の蓄電ユニット10のうち、所定の方向について蓄電モジュール1の最外部(最も図示左側)に位置する蓄電ユニット10を例示している。
FIG. 2 is a perspective view of the power storage unit shown in FIG. FIG. 3 is a schematic partial sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a side view of the power storage unit shown in FIG. As illustrated in FIGS. 1 to 4, the
電極組立体20は、複数の正極21及び複数の負極22と、正極21と負極22との間に配置された複数のセパレータ23とを含む。正極21及び負極22は、セパレータ23を介して所定の方向(直交座標系Sにおけるy軸方向)に沿って交互に積層されている。正極21、負極22、及びセパレータ23は、正極21及び負極22の積層方向に直交する方向に延在するシート状を呈している。
The
正極21は、金属箔21aと、金属箔21aの両面に設けられた正極活物質層21bと、を含む。金属箔21aは、例えばアルミニウム箔である。正極活物質層21bは、例えば、正極活物質とバインダとを含んで構成される。正極活物質としては、例えば、複合酸化物、金属リチウム、及び硫黄等が挙げられる。複合酸化物は、例えば、マンガン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも1つと、リチウムとを含む。
The
負極22は、金属箔22aと、金属箔22aの両面に設けられた負極活物質層22bと、を含む。金属箔22aは、例えば銅箔である。負極活物質層22bは、例えば、負極活物質とバインダとを含んで構成される。負極活物質としては、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、及びソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、SiOx(0.5≦x≦1.5)等の金属酸化物、並びに、ホウ素添加炭素等が挙げられる。
The
セパレータ23は、ポリエチレン(PE)及びポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、並びに、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びメチルセルロース等からなる織布や不織布等である。
The
ケース30は、電極組立体20を収容している。ケース30の内側面には、絶縁フィルム(不図示)が設けられている。電極組立体20は、その絶縁フィルムを介してケース30の内側面に接触している。また、ケース30内には、電解液Lが充填されている。電解液Lとしては、例えば、有機溶媒系又は非水系の電解液等が挙げられる。
The
ケース30は、本体部材50と蓋部材60とを含む。本体部材50及び蓋部材60(すなわちケース30)は、例えば、アルミニウムから構成されている。本体部材50は、一方が開放された長方形箱状を呈している。すなわち、本体部材50は、開口部51を有している。本体部材50は、互いに対向する一対の側面52と、互いに対向すると共に側面52同士を接続する一対の側面53と、を含む。
側面52は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向に直交する面である(すなわち、x−z平面に平行な面である)。したがって、正極21及び負極22は、ケース30内において、側面52に沿って延在している。側面53は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向、並びに、正極21及び負極22の高さ方向(直交座標系Sにおけるz軸方向)に平行な面である(すなわち、y−z平面に平行な面である)。側面52は、正極21及び負極22(電極組立体20)の形状に起因して、側面53に比べて広く構成されている。
The
蓋部材60は、長方形板状を呈している。蓋部材60は、本体部材50の開口部51を封止するように、本体部材50に溶接されている。蓋部材60は、本体部材50に溶接されたときに、本体部材50側(ケース30の内側)に配置される裏面61と、裏面61の反対側の表面62と、を含む。裏面61及び表面62は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向、並びに、正極21及び負極22の幅方向(直交座標系Sのx軸方向)に平行な面である(すなわち、x−y平面に平行な面である)。
The
表面62(蓋部材60)の長手方向の両端部からは、電極組立体20の正極21に電気的に接続される正極端子EPと、電極組立体20の負極22に電気的に接続される負極端子ENとが突出している。また、表面62(蓋部材60)の長手方向の中央部には、安全弁(不図示)が形成されている。
From both ends in the longitudinal direction of the surface 62 (the lid member 60), a positive terminal EP electrically connected to the
蓋部材60は、裏面61と表面62とを互いに接続する一対の側面63と、裏面61と表面62とを互いに接続すると共に側面63同士を互いに接続する一対の側面64と、を含む。側面63は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向に直交する面である。側面63は、本体部材50と蓋部材60とが互いに溶接された状態において、本体部材50の側面52と面一となる。
The
側面64は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向、並びに、正極21及び負極22の高さ方向に平行な面である。側面64は、本体部材50と蓋部材60とが互いに溶接された状態において、本体部材50の側面53と面一となる。側面63は、側面64に比べて広く構成されている。
The
本体部材50の側面52と、蓋部材60の側面63とは、ケース30の一対の側面(第1の面)31を構成している。ケース30の側面31は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向に直交する面である。また、本体部材50の側面53と、蓋部材60の側面64とは、ケース30の側面31と異なる側面32を構成している。側面32は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向、並びに、正極21及び負極22の高さ方向に平行な面である。側面52及び側面63が、それぞれ、側面53及び側面64よりも広く構成されているため、ケース30の側面31も側面32よりも広く構成される。
The
一方、蓋部材60の表面62は、ケース30の上面(側面31,32と異なる面(第2の面))33を構成している。ケース30の上面33は、電極組立体20における正極21及び負極22の積層方向、並びに、正極21及び負極22の幅方向に平行な面である。ケース30の上面33は、ここでは、側面31よりも狭く、且つ、側面32よりも広く構成されている。
On the other hand, the
本体部材50と蓋部材60との溶接部分Mは、ケース30の側面31及び側面32に配置される。より具体的には、溶接部分Mは、ケース30の側面31,32(外側面)の全周にわたって形成されている。すなわち、蓋部材60は、電極組立体20の高さ方向から本体部材50に被さるようにして本体部材50に溶接されており、その溶接部分M(接合界面)は、ケース30の側面31及び側面32に露出している(上面33には露出していない)。溶接部分Mには、ビードBが形成される場合がある。
A welded portion M between the
規制部材40は、第1の部分(第1の規制部材)70と、第2の部分(第2の規制部材)80と、を有している。第1の部分70及び第2の部分80(すなわち規制部材40)は、例えば、アルミニウムから構成されている。第1の部分70は、ケース30の側面31に対向して配置されている。第1の部分70は、長方形板状を呈しており、側面31に沿って延在している。第1の部分70は、正極21及び負極22よりも広い範囲にわたって側面31上に延在している。すなわち、第1の部分70は、正極21及び負極22の積層方向からみて、正極21及び負極22(及び溶接部分M)を覆っている。
The
第1の部分70には、溶接部分Mに対向する位置において、側面31側に開口する凹部71が形成されている(図2,4では省略されている)。凹部71は、溶接部分Mに沿って、第1の部分70の全幅にわたって延在する溝である。したがって、溶接部分Mに形成されるビードBは、凹部71内に配置される。すなわち、凹部71は、ビードBの逃がし溝として機能する。ここでは、第1の部分70は、凹部71を除いた大部分において側面31に接触した状態において、ケース30に対して固定されている。
The
第1の部分70は、ケース30の側面31に押圧されている。これにより、第1の部分70は、側面31の変形(特に外側への変形)を規制している。つまり、第1の部分70は、ケース30における溶接部分Mが配置される側面31の変形を規制するように、側面31に対向して(且つ接触して)配置されている。なお、第1の部分70は、側面31を介して電極組立体20に圧力を加える拘束板として機能する。
The
ここで、第1の部分70は、正極21及び負極22の積層方向に沿って互いに隣り合う蓄電ユニット10の間で共有化されている(すなわち、互いに隣接する一対の蓄電ユニット10の間に1つの第1の部分70が配置される)。このため、第1の部分70は、互いに隣り合う蓄電ユニット10のうちの一方の蓄電ユニット10のケース30の側面31に対向する第1の面72と、他方の蓄電ユニット10のケース30の側面31に対向する第2の面73と、を含む。そして、凹部71は、それぞれの蓄電ユニット10の溶接部分Mに対向する位置において、第1の面72及び第2の面73の両方に形成されている。
Here, the
第2の部分80は、ケース30の上面33に対向して配置されている。第2の部分80は、長方形板状を呈しており、ケース30の上面33に沿って延在している。第2の部分80は、側面31側の端部において第1の部分70に接続されることにより、第1の部分70と一体に形成されている(すなわち、第1の部分70と第2の部分80とは、互いに別体でなく一体である)。したがって、規制部材40は、全体として、第1の部分70と第2の部分80とによって断面L字状に形成されている。
The
第2の部分80は、例えば、少なくとも上面33に変形が生じ始めた際に上面33に接触してその変形を規制するように、上面33に接触しているか、或いは、上面33から離間しつつ上面33に近接して配置されている。第2の部分80は、そのような状態において、ケース30に対して固定されている。つまり、第2の部分80は、ケース30における側面31と異なる上面33の変形を規制するように上面33に対向して配置されている。なお、第2の部分80が第1の部分70と一体化されているので、第2の部分80のケース30に対する固定は、第1の部分70をケース30に対して固定することによって行うことができる。
For example, the
ここで、第2の部分80は、上面33の長手方向に交差する方向(正極21及び負極22の積層方向)について、上面33の略全体にわたって延在している。一方、第2の部分80は、上面33の長手方向について、正極端子EP及び負極端子ENを避けるように、上面33の中央部のみにおいて延在している。また、第2の部分80の中央部には、安全弁を露出するように開口部81が形成されている。
Here, the
なお、ここでは、上述したように、複数の蓄電ユニット10のうちの蓄電モジュール1の最外部(最も図示左側)に位置する蓄電ユニット10を例示している。このため、ここでは、正極21及び負極22の積層方向において、蓄電ユニット10の一方の側には別の蓄電ユニット10(以下隣接ユニットという)が配置され、他方側には隣接ユニットが配置されない。したがって、ケース30の一方の側面31上には、隣接ユニットとの間で共有化された第1の部分70が配置されるが、他方の側面31上には第1の部分70が配置されない。
Here, as described above, the
このため、蓄電モジュール1においては、この蓄電ユニット10のケース30の第1の部分70が配置されない側面31の変形を規制すべく、当該側面31に対して、別途、規制部材90を設けている。規制部材90は、規制部材40の第1の部分70と同様の構成である(すなわち、溶接部分MのビードBを逃がすための凹部71が形成されている)。
Therefore, in the power storage module 1, a regulating
一方で、蓄電ユニット10のうちの蓄電モジュール1の逆側の最外部(最も図示右側)に位置する蓄電ユニット10も、一方の側には隣接ユニットが配置され、他方の側には隣接ユニットが配置されない。したがって、その蓄電ユニット10のケース30の一方の側面31上に配置される第1の部分70は、隣接ユニットとの間で共有化されるが、その蓄電ユニット10のケース30の他方の側面31上に配置される第1の部分70は、共有化されていない。このため、その蓄電ユニット10の第1の部分70においては、第1の面72のみに凹部71を設ければよい。
On the other hand, among the
以上のように構成される蓄電ユニット10は、正極21及び負極22の積層方向について、規制部材40の第1の部分70を介在させつつ複数配列された状態において互いに固定され、蓄電モジュール1を構成している。蓄電ユニット10の固定は、例えば、複数配列された状態の蓄電ユニット10を一対の板部材によって挟み、その板部材同士をボルト等によって締結することにより行うことができる。このように蓄電ユニット10同士を固定することによって、互いに隣接する蓄電ユニット10同士の間において第1の部分70を固定することができる。
The
以上説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュール1は、複数の蓄電ユニット10を備えている。それぞれの蓄電ユニット10においては、電極組立体20を収容するケース30は、開口部51を有する箱状の本体部材50と、本体部材50の開口部51を封止するように本体部材50に溶接された蓋部材60と、を含む。そして、ケース30における本体部材50と蓋部材60との溶接部分Mが配置される側面31の変形を規制するように、側面31に対向して規制部材40の第1の部分70が配置される。
As described above, the power storage module 1 according to this embodiment includes a plurality of
特に、第1の部分70には、ケース30の溶接部分Mに対向する位置において、側面31側に開口する凹部71が形成されている。このため、側面31に対向して第1の部分70を配置したときに、ケース30の溶接部分Mに形成されるビードBが、第1の部分70の凹部71内に配置され(逃がされ)、第1の部分70に接触しにくい。したがって、ビードBとの接触に起因した第1の部分70の側面31からの浮きが抑制される。このため、第1の部分70により側面31の変形を効果的に抑制(規制)し、ケース30の変形による応力が溶接部分Mに加わることを抑制可能である。よって、蓄電モジュール1(及び蓄電ユニット10)によれば、信頼性を向上可能である。
In particular, the
また、蓄電ユニット10においては、ケース30における正極21及び負極22の積層方向に直交する面であり、相対的に広く変形量が大きい側面31に対して、規制部材40の第1の部分70を配置し、その変形を規制している。このため、ケース30の変形による応力が溶接部分Mに加わることを効果的に抑制可能である。
Further, in the
また、蓄電ユニット10においては、規制部材40の第1の部分70が、ケース30における正極21及び負極22の積層方向に直交する側面31に接触し、側面31に押圧されている。このため、第1の部分70を用いて電極組立体20に対して圧力をかけることが可能である(すなわち、第1の部分70を拘束板として機能させることが可能である)。また、第1の部分70を用いて電極組立体20の放熱を行うことができる。
In the
また、蓄電ユニット10においては、ケース30の側面31のみならず、上面33の変形を規制するように、上面33に対向して規制部材40の第2の部分80を配置している。このため、上面33の変形も抑制され、ケースの変形による応力が溶接部分Mに加わることを確実に抑制可能である。
Further, in the
また、蓄電ユニット10においては、規制部材40の第1の部分70と第2の部分80とが互いに一体に構成されている。このため、上述したように第1の部分70をケース30に対して固定すれば、第2の部分80もケース30に対して固定することができる。
Moreover, in the
さらに、蓄電モジュール1においては、規制部材40の第1の部分70が、互いに隣接する蓄電ユニット10の間において共有化されている。このため、蓄電モジュール1の構造を単純化可能であると共に、蓄電モジュール1の部品点数を削減可能である。
Further, in the power storage module 1, the
以上の実施形態は、本発明に係る蓄電ユニット及び蓄電モジュールの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る蓄電ユニット及び蓄電モジュールは、上述した蓄電ユニット10及び蓄電モジュール1に限定されない。本発明に係る蓄電ユニット及び蓄電モジュールは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した蓄電ユニット10及び蓄電モジュール1を任意に変更したものとすることができる。
The above embodiment describes one embodiment of the power storage unit and the power storage module according to the present invention. Therefore, the power storage unit and the power storage module according to the present invention are not limited to the
図5は、図1に示された蓄電モジュール及び蓄電ユニットの変形例を示す模式的な部分断面図である。図5の(a)に示されるように、蓄電ユニット10は、規制部材40に代えて規制部材40Aを有することができる。規制部材40Aは、ケース30の一対の側面31のそれぞれの変形を規制するように、側面31のそれぞれに対向して配置された一対の第1の部分70を含む。一対の第1の部分70及び第2の部分80は、互いに一体に構成されている。したがって、規制部材40Aは、全体として、断面U字状に形成される。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view showing a modification of the power storage module and the power storage unit shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the
また、図5の(b)に示されるように、蓄電ユニット10は、規制部材40に代えて規制部材40Bを有することができる。規制部材40Bは、規制部材40と同様に、1つの第1の部分70と1つの第2の部分80とを有しているが、第1の部分70と第2の部分80とが別体に構成されている点で、規制部材40と異なる。このように、第1の部分70と第2の部分80とは、必ずしも一体でなくてもよい。
Further, as illustrated in FIG. 5B, the
また、図5の(c)に示されるように、蓄電モジュール1においては、正極21及び負極22の積層方向について互いに隣り合う蓄電ユニット10の間で、規制部材40の第1の部分70を共有化しなくてもよい。この場合には、互いに隣り合う蓄電ユニット10の間には、それぞれの蓄電ユニット10のビードBの逃しを設定するために、規制部材40の第1の部分70及び規制部材90を介在させればよい。
5C, in the power storage module 1, the
また、規制部材40は、ケース30の側面32(正極21及び負極22の積層方向に平行な面)の変形を規制するように側面32に対向して配置された別の部分をさらに有していてもよい。その場合には、ケース30の側面32が、溶接部分Mが配置される面であることから、その別の部分に対しても、溶接部分Mに対向する位置において側面32側に開口する凹部を形成することが望ましい。また、規制部材40は、第2の部分80を有していなくてもよい。
In addition, the regulating
また、上記実施形態においては、規制部材40の第1の部分70がケース30の側面31に接触して押圧される場合について説明した。しかしながら、第1の部分70は、側面31の変形を規制することが可能であればよいため、必ずしも側面31に接触して押圧されなくてもよい。すなわち、第1の部分70は、側面31に変形が生じ始めたときに側面31に接触して変形を規制するように、側面31から離間しつつ側面31に近接して配置されてもよい。また、第1の部分70でなく第2の部分80をケース30に固定することにより、規制部材40の全体をケース30に固定してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the
また、規制部材40の第2の部分80は、上面33の長手方向に交差する方向について、上面33の全体にわたって延在していなくてもよい。上面33の変形を規制する観点からは、第2の部分80は、少なくとも、上面33の長手方向に交差する方向の中心位置を越えて延在していればよい。同様に、第1の部分70も、必ずしも、正極21及び負極22の積層方向からみて正極21及び負極22を覆うように延在していなくてもよい。
Further, the
また、規制部材40の材料は、上述したアルミニウムに限らず、任意の材料を用いることができる。ただし、規制部材40の材料は、ケース30の変形を規制する観点から、少なくとも、ケース30の材料の硬さと同程度の硬さ、もしくはケース30の材料の硬さ以上の硬さを有する材料であることが好ましい。
Further, the material of the regulating
ここで、上記実施形態においては、本体部材50と蓋部材60との溶接部分Mが、ケース30の外側面(側面31及び側面32)に配置される場合について説明した。しかしながら、本発明は、本体部材50と蓋部材60との溶接部分Mがケース30の上面33(或いは底面)に配置される場合にも適用することができる。その場合には、ケース30における本体部材50と蓋部材60との溶接部分Mが配置される上面33の変形を規制するように、上面33に対向して第2の部分80(この場合には第1の規制部材)を配置すればよい。また、第2の部分80に対して、溶接部分Mに対向する位置において上面33側に開口する凹部を形成すればよい。
Here, in the said embodiment, the case where the welding part M of the
さらに、本発明は、任意の二次電池や電気二重層キャパシタ等の任意の蓄電装置に適用することができる。 Furthermore, the present invention can be applied to an arbitrary power storage device such as an arbitrary secondary battery or an electric double layer capacitor.
1…蓄電モジュール、10…蓄電ユニット、20…電極組立体、21…正極、22…負極、30…ケース、31…側面(第1の面)、33…上面(第2の面)、50…本体部材、51…開口部、60…蓋部材、70…第1の部分(第1の規制部材)、71…凹部、80…第2の部分(第2の規制部材)、M…溶接部分。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power storage module, 10 ... Power storage unit, 20 ... Electrode assembly, 21 ... Positive electrode, 22 ... Negative electrode, 30 ... Case, 31 ... Side surface (first surface), 33 ... Upper surface (second surface), 50 ...
Claims (7)
互いに積層された正極及び負極を有し、前記ケースに収容された電極組立体と、
前記ケースにおける前記本体部材と前記蓋部材との溶接部分が配置される第1の面の変形を規制するように、前記第1の面に対向して配置された第1の規制部材と、を備え、
前記第1の規制部材には、前記溶接部分に対向する位置において前記第1の面側に開口する凹部が形成されている、
ことを特徴とする蓄電ユニット。 A box-shaped main body member having an opening, and a case having a lid member welded to the main body member so as to seal the opening;
An electrode assembly having a positive electrode and a negative electrode laminated on each other and housed in the case;
A first restricting member disposed to face the first surface so as to restrict deformation of the first surface on which the welded portion between the main body member and the lid member in the case is disposed; Prepared,
The first restricting member is formed with a recess that opens to the first surface side at a position facing the welded portion.
A power storage unit characterized by that.
前記第1の規制部材は、前記第1の面に沿って延在した板状を呈している、
ことを特徴とする請求項1に記載の蓄電ユニット。 The first surface is a surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode,
The first restricting member has a plate shape extending along the first surface.
The power storage unit according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の蓄電ユニット。 A second restricting member disposed to face the second surface so as to restrict deformation of the second surface different from the first surface in the case;
The power storage unit according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の蓄電ユニット。 The first restricting member and the second restricting member are integrally formed.
The power storage unit according to claim 3.
前記蓄電ユニットは、
開口部を有する箱状の本体部材、及び前記開口部を封止するように前記本体部材に溶接された蓋部材を含むケースと、
互いに積層された正極及び負極を含み、前記ケースに収容された電極組立体と、
前記ケースにおける前記本体部材と前記蓋部材との溶接部分が配置される第1の面の変形を規制するように、前記第1の面に対向して配置された第1の規制部材と、を有し、
前記第1の規制部材には、前記溶接部分に対向する位置において前記第1の面側に開口する凹部が形成されている、
ことを特徴とする蓄電モジュール。 A power storage module comprising a plurality of power storage units arranged along a predetermined direction,
The power storage unit is
A box-shaped main body member having an opening, and a case including a lid member welded to the main body member so as to seal the opening;
An electrode assembly including a positive electrode and a negative electrode stacked on each other, and housed in the case;
A first restricting member disposed to face the first surface so as to restrict deformation of the first surface on which the welded portion between the main body member and the lid member in the case is disposed; Have
The first restricting member is formed with a recess that opens to the first surface side at a position facing the welded portion.
The electrical storage module characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項5に記載の蓄電モジュール。 The first restriction member is shared between the power storage units adjacent to each other along the predetermined direction.
The power storage module according to claim 5.
前記第1の面は、前記正極及び負極の積層方向に直交する面であり、
前記第1の規制部材は、前記第1の面に沿って延在した板状を呈している、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の蓄電モジュール。 The power storage units are arranged along the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode,
The first surface is a surface orthogonal to the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode,
The first restricting member has a plate shape extending along the first surface.
The power storage module according to claim 5 or 6.
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