JP2018195378A

JP2018195378A - 蓄電装置

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Publication number: JP2018195378A
Application number: JP2017095604A
Authority: JP
Inventors: 強志飛鷹; Tsuyoshi Hidaka; 彰吾 ▲つる▼田; Shogo Tsuruta
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP6915370B2

Abstract

【課題】外装体の剛性を向上するための補強部材の腐食を抑制する。【解決手段】蓄電装置１０は、蓄電素子２４が収容された外装体１２と、外装体１２の外周壁３７に形成された凹部４０と、凹部４０に配置された剛性を有する補強部材４２とを備える。凹部４０は、外周壁３７の外側面３８から内側面３９へ向けて窪んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電装置に関する。

特許文献１には、外装体の外周壁に補強部材として帯体を配置し、外装体の変形防止（剛性向上）を図った蓄電池が開示されている。補強部材は、外装体の外周壁を取り囲むように配置されている。

特開昭６１−１２６７６４号公報

特許文献１の蓄電池では、補強部材の外装体の外側面から突出した上端部分に水が付着して残留し易いため、補強部材が腐食するという問題がある。

本発明は、外装体の剛性を向上するための補強部材の腐食を抑制できる蓄電装置を提供することを課題とする。

本発明は、蓄電素子が収容された外装体と、前記外装体の外周壁に形成され、前記外周壁の外側面から内側面へ向けて窪む第１凹部と、前記第１凹部に配置された剛性を有する補強部材とを備える、蓄電装置を提供する。

この蓄電装置によれば、外装体に形成した第１凹部に補強部材を配置しているため、外装体の外側面からの補強部材の突出を防止ないし効果的に抑制できる。よって、補強部材上端部分を含む表面に、水が付着して残留することを抑制できるため、水による補強部材の腐食を抑制できる。また、腐食による補強部材の劣化を抑制できるため、補強部材による外装体の補強効果を長期的に得ることができる。

前記外周壁の前記第１凹部の下側に形成され、前記外周壁の外側面から内側面に向けて窪み、前記第１凹部に連通する第２凹部を備える。この態様によれば、例えば補強部材と第１凹部の隙間から第１凹部内に水が浸入しても、第１凹部に連通する第２凹部へ自重によって水を流れ落とすことができる。よって、水による補強部材の腐食を効果的に抑制できる。

前記第２凹部は、前記外周壁の内側面側から外側面にかけて下向きに傾斜する傾斜面を有する。この態様によれば、第２凹部に流れ落ちた水を、傾斜面に沿って第２凹部から外周壁の外側面へ流出させることができる。これにより第２凹部内に水が溜まることを抑制できるため、第２凹部内に残留する水による補強部材の腐食を抑制できる。

前記外装体の前記外周壁は４面の側壁を有し、前記第１凹部と前記補強部材は、前記４面の側壁に跨がって無端状に設けられている。この態様によれば、補強部材が外装体の外周壁を取り囲むように設けられているため、外装体の変形を効果的に抑制できる。また、外装体内に収容した蓄電素子の拘束力を向上できるため、意図しない異常の発生による蓄電素子の膨張を抑制できる。なお、ここで言う「異常」とは、例えば過充電等により蓄電素子のケース内の電解液が分解され、ケース内にガスが発生した状態である。

前記第２凹部は、前記４面の側壁に跨がって無端状に設けられている。この態様によれば、第２凹部が外装体の外周壁を取り囲むように設けられているため、水による補強部材の腐食を効果的に抑制できる。

前記第１凹部の上側には、前記外周壁の外側面から内側面に向けて窪み、前記第１凹部に連通する第３凹部が形成されており、前記第１凹部又は前記補強部材には、前記第３凹部と前記第２凹部を連通させる連通路が形成されている。この態様によれば、連通路によって補強部材の上側の第３凹部が補強部材の下側の第２凹部に連通しているため、第３凹部の水が第２凹部へ効率的に流れ落ちる。よって、補強部材の上部に水が溜まることを抑制できるため、水による補強部材上部の腐食を抑制できる。

前記補強部材の外側面は、前記外周壁の外側面と面一である。ここで、外装体の剛性を向上するには、外周壁の外側面から内側面に向けた方向の、外周壁と補強部材の厚みを厚くすることが好ましい。しかし、外周壁と補強部材の厚みを過剰に厚くすると重くなるため、蓄電装置の軽量化の要望に反する。また、補強部材の厚みを過剰に厚くすると、補強部材が外装体の外側面よりも外方へ突出する。この補強部材の突出部分は、外装体の補強部材よりも上方に付着した水の流れ落ちを妨げる。また、補強部材の突出部分に水が残留すると、補強部材が腐食する。これに対して、この態様では、補強部材の外側面を外周壁の外側面と面一にしているため、外装体の補強部材よりも上方に付着した水は、補強部材の外側面に沿って垂直に流れ落ちる。よって、蓄電装置の軽量化と外装体の剛性向上を図りつつ、水による補強部材の腐食を抑制できる。

前記外装体は、前記外周壁を有する上端開口の本体と、前記本体の開口を塞ぐ蓋体とを備え、前記蓋体の外周壁は、前記本体の前記外周壁よりも外方に突出しており、前記補強部材の外側面は、前記本体の前記外周壁の外側面と前記蓋体の前記外周壁の外側面との間に位置している。この態様によれば、本体の外周壁よりも外方へ突出する蓋体の外周壁によって、本体の外周面と補強部材の外側面への水の付着を抑制できる。つまり、補強部材の外装体の外側面から突出した上端部分には水が付着して残留し難いため、補強部材の腐食を抑制できる。

本発明の蓄電装置では、外装体の剛性を向上するための補強部材の腐食を抑制できる。

第１実施形態に係る蓄電装置を示す分解斜視図。組立状態の蓄電装置の部分断面図。図２の一部を拡大した分解断面図。補強部材の接合部分を示す斜視図。第２実施形態に係る蓄電装置のケース本体の斜視図。図６の一部を拡大した断面図。第３実施形態に係る蓄電装置のケース本体の斜視図。第４実施形態に係る蓄電装置のケース本体の斜視図。図９の一部を垂直方向に切断した分解断面図。図９の一部を水平方向に切断した断面図。第５実施形態に係る蓄電装置の部分断面図。蓄電装置の変形例を示す断面図。蓄電装置の他の変形例を示す断面図。補強部材の接合部分の変形例を示す斜視図。図１２Ａの平面図。蓄電装置の他の変形例を示す斜視図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

（第１実施形態）
図１から図４は、本発明の第１実施形態に係る蓄電装置１０を示す。この蓄電装置１０は、外装体１２と、外装体１２の内部に収容された電池モジュール２３とを備える。電池モジュール２３は、蓄電素子としての複数（本実施形態では８個）の電池セル２４を備える。本実施形態では、補強部材４２によって外装体１２の剛性を向上しつつ、この補強部材４２の腐食を効果的に抑制する。

（蓄電装置の概要）
図１及び図２に示すように、外装体１２は、１つの面（上面）に開口部１４を有する樹脂製の本体１３と、本体１３の開口部１４を塞ぐ蓋体１９とを備える。本体１３は、ＸＹ平面に沿って延びる一対の長側壁１５，１５と、ＹＺ平面に沿って延びる一対の短側壁１６，１６と、ＺＸ平面に沿って延びる底壁１７とを備える箱体である。短側壁１６，１６には、蓄電装置１０を持つための把手１８が外方へ突出するように設けられている。蓋体１９は、本体１３の開口部１４に液密に取り付けられている。蓋体１９は、電池モジュール２３に電気的に接続された正極外部端子２０Ａと負極外部端子２０Ｂを備える。

電池モジュール２３は、外装体１２の長手方向（Ｘ方向）に沿って電池セル２４を積層配置したものである。電池セル２４は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池である。但し、リチウムイオン電池以外にも、キャパシタを含む種々の電池セル２４も適用できる。個々の電池セル２４は、ケース２５、電極体２８、集電体２９Ａ，２９Ｂ、及び端子３０Ａ，３０Ｂを備える。

ケース２５は、Ｚ方向が長手方向となり、Ｘ方向が短手方向となる箱体である。ケース２５は、１つの面（上面）を開口した扁平な箱形のケース本体２６と、ケース本体２６の開口を塞ぐカバー２７とを備える。ケース本体２６とカバー２７はいずれもアルミニウム製又はステンレス製であり、溶接により封止されている。

電極体２８は、正極電極シート、負極電極シート、及び２枚のセパレータを備え、これらを積層した状態で軸周りに巻回した扁平な巻回体である。図２に最も明瞭に示すように、巻回軸が延びる方向から見た電極体２８の端部は長円形状である。電極体２８は、巻回軸がケース２５の長手方向（Ｚ方向）に沿うような姿勢で、ケース２５内に収容されている。これにより、電極体２８は、Ｘ方向に電極シートとセパレータを積層した状態で、外装体１２内に収容される。

正極集電体２９Ａは、電極体２８の正極電極シートが突出する端部に配置され、正極電極シートに電気的に接続されている。負極集電体２９Ｂは、電極体２８の負極電極シートが突出する端部に配置され、負極電極シートに電気的に接続されている。正極集電体２９Ａは例えばアルミニウム等の金属によって成形され、負極集電体２９Ｂは例えば銅等の金属によって成形されている。

正極端子３０Ａはカバー２７のＺ方向の一端側に設けられ、負極端子３０Ｂはカバー２７のＺ方向の他端側に設けられている。正極端子３０Ａは正極集電体２９Ａに電気的に接続され、負極端子３０Ｂは負極集電体２９Ｂに電気的に接続されている。これにより、正極端子３０Ａと負極端子３０Ｂは、正極集電体２９Ａと負極集電体２９Ｂを介して電極体２８に電気的に接続されている。

隣接する電池セル２４の正極端子３０Ａ及び負極端子３０Ｂには、導電部材としてのバスバー３２が溶接により接続されている。並列接続の場合、定められた電池セル２４，２４の正極端子３０Ａ，３０Ａ同士が電気的に接続され、定められた電池セル２４，２４の負極端子３０Ｂ，３０Ｂ同士が電気的に接続される。直列接続の場合、定められた電池セル２４の正極端子３０Ａと、定められた電池セル２４の負極端子３０Ｂとが電気的に接続される。

図１では、８個の電池セル２４のうち、２個の電池セル２４，２４を並列に接続し、その並列接続した２個１組の電池セル２４，２４を４組直列に接続した態様を一例として示している。図１において左側端に位置する第１組の電池セル２４，２４では、負極端子３０Ｂ，３０Ｂに接続されたバスバー（図示せず）が、蓋体１９の負極外部端子２０Ｂに電気的に接続されている。図１において右側端に位置する第４組の電池セル２４，２４では、正極端子３０Ａ，３０Ａに接続されたバスバー３２が、蓋体１９の正極外部端子２０Ａに電気的に接続されている。これにより、それぞれの電池セル２４は、正極外部端子２０Ａと負極外部端子２０Ｂを介して、電気の充電と、電気の放電が可能になっている。

外装体１２の本体１３には、一方の長側壁１５から他方の長側壁１５にかけて、Ｚ方向に延びる３枚の仕切板３４が一体に設けられている。仕切板３４は、１組の電池セル２４の収容空間を区画する機能と、外装体１２のＺ方向の剛性を向上する機能と、電池セル２４のＸ方向の膨張を抑制する機能とを兼ね備える。また、電池モジュール２３のＸ方向の両端には、スペーサ３５，３５が配置されている。スペーサ３５は、両端の電池セル２４を位置決めする機能と、電池セル２４の膨張を抑制する機能とを兼ね備える。なお、電池セル２４の膨張は、例えば過充電等によりケース２５内の電解液が分解され、ケース２５内にガスが発生するという意図しない異常の発生により生じる。

外装体１２は、仕切板３４によって剛性が向上されているが、なおも電池セル２４の膨張等によって変形することがある。この変形を抑制するために、外装体１２には剛性を有する補強部材４２が配置されている。金属製の補強部材４２は、表面に水が残留することで腐食する。補強部材４２による外装体１２の補強効果は、補強部材４２が腐食により劣化することで低下する。そこで、本実施形態では、補強部材４２の表面に水が残留し難い形態とし、補強部材４２による外装体１２の補強効果を長期的に得ることができるようにする。

（補強構造の詳細）
図１から図３に示すように、外装体１２の外周壁３７には、外側面３８から内側面３９に向けて窪む凹部（第１凹部）４０が設けられており、この凹部４０内に帯状の補強部材４２が配置されている。また、補強部材４２は、補強部材４２の外側面４３が外周壁３７の外側面３８と面一になる厚みＴ１を有する。

凹部４０は、長側壁１５，１５と短側壁１６，１６からなる外周壁３７の全面に跨がって、無端状に設けられている。凹部４０は、Ｙ方向の高さＨと外側面３８から内側面３９に向けた深さＤとが一定な直線状の溝からなる。

補強部材４２は、例えば鉄又はステンレス製であり、凹部４０に嵌め込んで配置されている。図４に示すように、補強部材４２は、帯状の金属板の一端と他端を接合することで、四角筒状（無端状）に形成されている。補強部材４２の両端には、外側面４３から内側面４４に向けた方向の厚みＴ１を概ね半分にした薄肉部４５，４５が形成されている。これらの薄肉部４５，４５は、互いに重ね合わされて、スポット溶接、レーザ溶接、抵抗溶接等による接合部４６によって接合されている。

補強部材４２の高さ（幅）Ｈと厚みＴ１は一定である。凹部４０と補強部材４２高さＨは同一寸法であり、凹部４０の深さＤと補強部材４２の厚みＴ１は同一寸法である。この補強部材４２の凹部４０への配置は、本体１３の製造後に行ってもよいし、本体１３の製造時にインサート成形により行ってもよい。

外装体１２の剛性を向上するには、補強部材４２の高さＨを高くし、補強部材４２と外周壁３７の厚みＴ１，Ｔ２を厚くすることが好ましい。しかし、補強部材４２の高さＨを大きく設定しても、外装体１２のＸ方向とＺ方向の変形抑制には効果が少ない。よって、補強部材４２の高さＨは、補強の目的を達成できる範囲で、可能な限り小さく設定されている。また、厚みＴ１，Ｔ２を過剰に厚くすると本体１３と補強部材４２が重くなるため、蓄電装置１０の軽量化の要望に反する。そこで、補強部材４２と本体１３の外周壁３７の厚みＴ１，Ｔ２は、以下のように設定している。

図３に最も明瞭に示すように、補強部材４２の厚みＴ１は、過剰に薄くすると補強効果が少なくなる。一方、補強部材４２の厚みＴ１は、過剰に厚くすると、蓄電装置１０が重くなるうえ、外側面４３が外装体１２の外側面３８よりも外方へ突出する。但し、凹部４０の深さＤの寸法を大きくすれば、補強部材４２の外方への突出は抑制できる。しかし、凹部４０の深さＤを深くし過ぎると、外周壁３７の凹部４０を形成した部分の厚み（Ｔ２−Ｄ）が薄くなるため、外周壁３７が破損し易くなる。一方、外周壁３７自体の厚みＴ２を厚くすると、やはり蓄電装置１０が重くなる。

そこで、本体１３の外周壁３７は、通常の使用時には破損や変形が生じない厚みＴ２（例えば１〜２ｍｍ）に設定されている。補強部材４２の厚みＴ１と凹部４０の深さＤとは、外周壁３７の厚みＴ２に対して、４０〜６０％の範囲に設定しており、本実施形態では５０％としている。

このように、蓄電装置１０には外装体１２に形成した凹部４０に補強部材４２を配置しているため、補強部材４２の厚みＴ１を厚くしても、外装体１２の外側面３８からの補強部材４２の突出を防止ないし効果的に抑制できる。しかも、本実施形態では、補強部材４２の外側面４３を外周壁３７の外側面３８と面一にしているため、外装体１２の補強部材４２よりも上方に付着した水を、補強部材４２の外側面４３に沿って垂直に流れ落とすことができる。

よって、補強部材４２の上端部分を含む表面に、水が付着して残留することを抑制できる。その結果、蓄電装置１０の軽量化と外装体１２の剛性向上を図りつつ、水による補強部材４２の腐食を抑制できる。また、腐食による補強部材４２の劣化を抑制できるため、補強部材４２による外装体１２の補強効果を長期的に得ることができる。

凹部４０と補強部材４２は、４面の側壁１５，１６，１５，１６を取り囲むように無端状に設けられているため、外装体１２の変形を効果的に抑制できる。また、外装体１２内に収容した電池セル２４の拘束力を向上できるため、意図しない異常の発生による電池セル２４の膨張を抑制できる。

凹部４０内に補強部材４２を配置しているため、本体１３に対する補強部材４２の位置ズレを防止できる。金属製の補強部材４２は電池セル２４に接触しないため、電池セル２４に意図しない圧壊が生じても、補強部材４２によって短絡が生じることを防止できる。

（第２実施形態）
図５及び図６は第２実施形態の蓄電装置の本体１３を示す。この第２実施形態では、外周壁３７の凹部（第１凹部）４０の下側に、凹部４０と連通する凹部（第２凹部）４８を設けている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

凹部４０に金属製の補強部材４２を配置した場合、凹部４０と補強部材４２の隙間から凹部４０内に水が侵入することがある。この水の浸入は、本体１３の製造後に補強部材４２を凹部４０に配置する場合に生じ易い。凹部４０内に侵入した水は、補強部材４２の内側面４４側に残留し、補強部材４２の腐食に繋がる可能性がある。水の浸入による補強部材４２の腐食を防ぐために、凹部４８が設けられている。

図５を参照すると、凹部４８は、長側壁１５と短側壁１６が延びるＸ方向とＺ方向に、一定の間隔をあけて複数設けられている。図６を参照すると、凹部４８は、外周壁３７の外側面３８から内側面３９に向けて窪んでいる。凹部４８は、上側の凹部４０と同じ深さＤで形成されている。

凹部４８は、外周壁３７の内側面３９側に位置する凹部４０の内端面４１の下端から、外周壁３７の外側面３８にかけて、下向きに傾斜する傾斜面４９を有する。つまり、凹部４８は、断面逆直角三角形状に形成されている。ＺＸ平面に平行な水平方向（補強部材４２の下端面）に対する傾斜面４９の傾斜角度αは、水の流出性を向上するために、４５度以上にすることが好ましく、本実施形態では６０度としている。なお、図６に破線で示すように、傾斜面４９は、凹部４０に内端面４１と同一平面上に延びる垂直面を設け、この垂直面の下端に連続する構成としてもよい。

この本体１３では、補強部材４２と凹部４０の隙間から凹部４０内に水が浸入しても、凹部４０に連通する凹部４８へ自重によって水を流れ落とすことができる。また、凹部４８は傾斜面４９を有するため、凹部４８に流れ落ちた水は、傾斜面４９に沿って凹部４８から外周壁３７の外側面３８へ流出する。よって、第１凹部４０内に水が残留することも、第２凹部４８内に水が残留することも抑制できるため、水による補強部材４２の腐食を効果的に抑制できる。

凹部４８には外気が対流するため、表面張力等によって凹部４０内に水が残留しても蒸発を促進させることができる。つまり、補強部材４２の表面を乾燥状態に保持できるため、補強部材４２の腐食を効果的に抑制できる。

（第３実施形態）
図７は第３実施形態の蓄電装置の本体１３を示す。この第３実施形態では、凹部（第２凹部）４８を凹部（第１凹部）４０の下側に無端状に設けている。つまり、凹部４８は、長側壁１５，１５と短側壁１６，１６からなる外周壁３７の全面に跨がって形成されている。

この第３実施形態の本体１３では、凹部４８が本体１３の外周壁３７を取り囲むように設けられているため、凹部４０内に侵入した水を効果的に本体１３の外側面３８へ流し出すことができる。また、表面張力等によって凹部４０内に残留した水を、効果的に蒸発させることができる。よって、水による補強部材４２の腐食を効果的に抑制できる。

（第４実施形態）
図８から図９Ｂは第４実施形態の蓄電装置の本体１３を示す。この第４実施形態では、外周壁３７の凹部（第１凹部）４０の上側に、凹部４０と連通する凹部（第３凹部）５０を設けている。また、凹部（第１凹部）４０には、凹部（第３凹部）５０と凹部（第２凹部）４８を連通させる連通路５２を設けている。

図８を参照すると、凹部５０は、凹部４０の上側に無端状に設けられている。つまり、凹部５０は、長側壁１５，１５と短側壁１６，１６からなる外周壁３７の全面に跨がって形成されている。図９Ａを参照すると、凹部５０は、外周壁３７の外側面３８から内側面３９に向けて窪んでいる。凹部５０は、外周壁３７の内側面３９側の凹部４０の上端から外周壁３７の外側面３８にかけて、上向きに傾斜する傾斜面５１を有する。つまり、凹部５０は、断面直角三角形状に形成されている。第２凹部４８の傾斜面４９と第３凹部５０の傾斜面５１とは、内側面３９側の連通路５２の上端から外周壁３７の外側面３８にかけて傾斜している。

図９Ａ及び図９Ｂを参照すると、連通路５２は、図８のＹ方向に延び、補強部材４２から離れる向きに窪む凹状溝からなる。連通路５２は、凹部４０が延びる方向（長側壁１５ではＸ方向、短側壁１６ではＺ方向）に一定間隔をあけて、内端面４１に複数の形成されている。ＺＸ平面に平行な方向の連通路５２の断面積は、自重で水が流れ落ちることが可能な広さに設定されている。なお、水の流出性を向上するために、連通路５２の内面には撥水性を有するコーティング（表面処理）を施してもよい。

この第４実施形態の本体１３では、本体１３の補強部材４２の上方に付着した水は、外側面３８に沿って下向きに流れ落ち、凹部５０の傾斜面５１、連通路５２、及び凹部４８の傾斜面４９を経て、補強部材４２の下方の外側面３８に沿って下向きに流れ落ちる。つまり、水は、第３凹部５０と連通路５２によって、補強部材４２への付着が抑制され、第２凹部４８へ流れ落ちる。よって、補強部材４２の上部は勿論、補強部材４２の表面に水が残留することを効果的に抑制できるため、水による補強部材４２の腐食を抑制できる。また、連通路５２によって、凹部４０内に残留した水の蒸発も効果的に促進できる。

なお、連通路５２は、補強部材４２の内側面４４に形成してもよい。つまり、連通路５２は、凹部４０及び補強部材４２のうちの一方に設けられ、凹部４０及び補強部材４２のうちの他方から離れる向きに窪む複数の凹状溝からなる。また、連通路５２の断面形状や数は、必要に応じて変更が可能である。さらに、連通路５２は、第３凹部５０を形成していない第２実施形態及び第３実施形態の本体１３に形成してもよく、このようにすれば水の流出と蒸発の促進効果を得ることができる。

（第５実施形態）
図１０は第５実施形態の蓄電装置１０を示す。この第５実施形態では、本体１３の外側面３８から外方へ外側面４３が突出する厚みＴ１の補強部材４２を用いている。

詳しくは、蓋体１９は、本体１３の開口部１４に外嵌された嵌合部５３を備える。この嵌合部５３の外周壁５４は、本体１３の外周壁３７（長側壁１５及び短側壁１６）よりも外方（Ｘ方向及びＺ方向）へ突出している。この突出寸法Ｓ１は、把手１８の突出寸法と概ね同じである。

補強部材４２は、本体１３の外側面３８と蓋体１９の外側面５５との間に、外側面４３が位置する厚みＴ１に設定されている。つまり、本体１３の外側面３８からの補強部材４２の突出寸法Ｓ２は、本体１３の外側面３８からの蓋体１９の突出寸法Ｓ１よりも小さい。よって、蓄電装置１０を蓋体１９側（上方）から見ると、補強部材４２は蓋体１９に覆い隠される構成である。

この第５実施形態では、本体１３の外周壁３７よりも外方へ突出する蓋体１９の外周壁５４によって、本体１３の外側面３８と補強部材４２の外側面４３への水の付着を抑制できる。つまり、本体１３の外側面３８から突出した補強部材４２の上端部分を含む、補強部材４２の表面には水が付着して残留し難いため、補強部材４２の腐食を抑制できる。よって、本体１３の外側面３８から外方へ突出する厚みＴ１の補強部材４２を用いることができる。その結果、外装体１２の剛性を効果的に向上できる。

なお、本発明の蓄電装置１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

図１１Ａに示すように、第２凹部４８の深さは、第１凹部４０よりも浅くしてもよい。つまり、傾斜面４９は、凹部４０の内端面４１から外方に間隔をあけた位置から、外側面３８にかけて延びるように設けてもよい。また、図１１Ｂに示すように、補強部材４２には、傾斜面４９の上端に向けて下方内向きに傾斜する傾斜面５７を設けてもよい。これらの構成は、補強部材４２を本体１３にインサート成形する場合に有効である。

第２凹部４８には、傾斜面４９を設けない構成としてもよい。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、補強部材４２は、リベット５８を用いた加締めによって接合してもよい。この補強部材４２を製造後の本体１３に配置する場合、外周壁３７の内側面３９に治具を配置して加締める。勿論、予めリベット止めした補強部材４２を本体１３にインサート成形してもよい。

補強部材４２は、金属製に限られず、外装体１２の本体１３よりも引張強度が高い樹脂によって構成してもよい。

図１３に示すように、外周壁３７を構成する短側壁１６と長側壁１５，１５の一部だけに凹部４０を設け、この凹部４０に補強部材４２を配置する構成としてもよい。つまり、補強部材４２は、本体１３の外周壁３７を取り囲むように設ける構成に限られず、電池セル２４の膨張による短側壁１６の変形を防止する最小限の部分だけに配置してもよい。

凹部４０と補強部材４２は、Ｙ方向の寸法が一定な波状に形成してもよいし、凹部４０と補強部材４２が延びる方向の部位によって高さＨが異なる形状としてもよい。

補強部材４２は、延びる方向の部位によって厚みＴ１が異なるようにしてもよい。この場合、電池セル２４の膨張により変形が生じる短側壁１６の厚みを、長側壁１５の厚みより厚くすることが好ましい。

電池セル２４に用いる電極体２８は、巻回軸をケース２５の長手方向（Ｚ方向）に沿う姿勢でケース２５に収容する所謂「縦巻き式」に限られず、巻回軸をケース２５の高さ方向（Ｙ方向）に沿う姿勢でケース２５内に収容する所謂「横巻き式」であってもよい。また、電極体２８は、巻回型に限られず、略四角形のシート形状に形成された複数の正極体、負極体、及びセパレータをケース２５の短手方向（Ｘ方向）に積層した積層型であってもよい。

本発明に係る蓄電装置の補強構造は、リチウムイオン電池のほか、鉛蓄電池等、種々の電池に採用することができる。

１０…蓄電装置
１２…外装体
１３…本体
１４…開口部
１５…長側壁
１６…短側壁
１７…底壁
１８…把手
１９…蓋体
２０Ａ…正極外部端子
２０Ｂ…負極外部端子
２３…電池モジュール
２４…電池セル
２５…ケース
２６…ケース本体
２７…カバー
２８…電極体
２９Ａ…正極集電体
２９Ｂ…負極集電体
３０Ａ…正極端子
３０Ｂ…負極端子
３２…バスバー
３４…仕切板
３５…スペーサ
３７…外周壁
３８…外側面
３９…内側面
４０…凹部
４１…内端面
４２…補強部材
４３…外側面
４４…内側面
４５…薄肉部
４６…接合部
４８…凹部
４９…傾斜面
５０…凹部
５１…傾斜面
５２…連通路
５３…嵌合部
５４…外周壁
５５…外側面
５７…傾斜面
５８…リベット

Claims

蓄電素子が収容された外装体と、
前記外装体の外周壁に形成され、前記外周壁の外側面から内側面へ向けて窪む第１凹部と、
前記第１凹部に配置された剛性を有する補強部材と
を備える、蓄電装置。
前記外周壁の前記第１凹部の下側に形成され、前記外周壁の外側面から内側面に向けて窪み、前記第１凹部に連通する第２凹部を備える、請求項１に記載の蓄電装置。
前記第２凹部は、前記外周壁の内側面側から外側面にかけて下向きに傾斜する傾斜面を有する、請求項２に記載の蓄電装置。
前記外装体の前記外周壁は４面の側壁を有し、
前記第１凹部と前記補強部材は、前記４面の側壁に跨がって無端状に設けられている、請求項２又は３に記載の蓄電装置。
前記第２凹部は、前記４面の側壁に跨がって無端状に設けられている、請求項４に記載の蓄電装置。
前記第１凹部の上側には、前記外周壁の外側面から内側面に向けて窪み、前記第１凹部に連通する第３凹部が形成されており、
前記第１凹部又は前記補強部材には、前記第３凹部と前記第２凹部を連通させる連通路が形成されている、請求項２から５のいずれか１項に記載の、蓄電装置。
前記補強部材の外側面は、前記外周壁の外側面と面一である、請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
前記外装体は、前記外周壁を有する上端開口の本体と、前記本体の開口を塞ぐ蓋体とを備え、
前記蓋体の外周壁は、前記本体の前記外周壁よりも外方に突出しており、
前記補強部材の外側面は、前記本体の前記外周壁の外側面と前記蓋体の前記外周壁の外側面との間に位置している、請求項１から６のいずれか１項に記載の蓄電装置。