JP2022038245A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電素子と、蓄電素子を収容する外装体とを備える蓄電装置に関する。
特許文献1には、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子を支持する支持プレートを含む蓄電モジュールと、蓄電素子との間で熱交換を行うための液状の熱交換媒体とともに、蓄電モジュールを収容するケースと、を備える蓄電装置が開示されている。蓄電モジュール及びケースは、熱交換媒体の移動を制限することにより、蓄電モジュール及びケースの相対変位に対して、熱交換媒体の移動抵抗を与える制限部を有する。
蓄電素子及び蓄電素子を収容する外装体を備える蓄電装置は、安全性の向上の観点から、衝撃及び振動等に対する高い耐性を有することが望まれる。この点に関し、上記従来の蓄電装置では、ケース(外装体)の内部に収容された液状の熱交換媒体の移動抵抗によって、蓄電モジュールの耐衝撃性を向上させる構造が採用されている。しかしながら、例えば、液状の熱交換媒体を必要としない蓄電装置において、外装体の内部に衝撃吸収用の液体を収容することは現実的ではない。また、例えば、液体による衝撃吸収効果を得るためには、外装体の内面及び複数の収容物(蓄電素子等)の間の隙間を液体で埋める必要があり、このことは、例えば重量の増加の問題を生じさせる。
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、簡易な構成で安全性を向上させることができる蓄電装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子を収容する外装体と、前記蓄電素子と前記外装体の壁部との間に配置された板状の弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記蓄電素子の平板状の側面及び前記壁部に接触した状態で配置されている。
この構成によれば、通常時において、弾性部材が蓄電素子の位置規制の役目を果たすとともに、壁部に外部から衝撃または振動が与えられた場合に、弾性部材が弾性変形することで、その衝撃または振動を吸収することができる。また、板状の弾性部材と、蓄電素子の平板状の側面とが接触して配置されているため、衝撃または振動が側面に広く分散される。これにより、例えば、蓄電素子の側面における局所的な外力の集中を抑制することができ、その結果、蓄電素子はより確実に保護される。このように、本態様に係る蓄電装置は、簡易な構成で安全性を向上させることができる。
前記弾性部材は、前記弾性部材の少なくとも一部と、前記壁部の内面との間に隙間が形成されるように配置されている、としてもよい。
この構成によれば、例えば、弾性部材は、変形する際に隙間を変形代として使いながら弾性変形することができる。従って、衝撃吸収時の弾性変形のしやすさを確保することができ、その結果、蓄電装置における衝撃吸収性能を向上させることがきる。
前記壁部は、前記内面から前記弾性部材に向けて突出する支持部であって、前記隙間が形成された状態で前記弾性部材を支持する支持部を有する、としてもよい。
この構成によれば、弾性部材の変形の際に弾性部材の一部の収容空間として使用される隙間が、より確実に確保される。また、支持部の形状またはサイズを変更することで、隙間の形状またはサイズを変更することができるため、衝撃吸収に適した形状またはサイズの隙間を形成することができる。このことは蓄電装置の安全性の向上に寄与する。
前記弾性部材は、前記支持部と嵌合する嵌合部を有する、としてもよい。
この構成によれば、弾性部材が支持部によって安定的に支持されるため、例えば衝撃または振動によって弾性部材が正規の位置からずれるような不具合が抑制される。つまり、弾性部材の、衝撃吸収のための部材としての実効性を向上させることができる。
前記蓄電素子は、短側面と長側面とを有する角形の蓄電素子であり、前記弾性部材は、前記蓄電素子の前記短側面と接触した状態で配置されている、としてもよい。
この構成によれば、例えば、集電体の、電極体と接続された脚部が配置された短側面側に、弾性部材が配置されるため、壁部に衝撃が与えられた場合に、短側面側において衝撃が効率よく吸収される。そのため、蓄電素子の内部の要素(集電体及び電極体等)が変形または変位することによる不具合の発生は抑制される。これにより、蓄電素子はより安全に保護される。
本発明によれば、簡易な構成で安全性を向上させることができる蓄電装置を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る蓄電装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。
また、以下の説明及び図面中において、複数の蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をX軸方向と定義する。また、1つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をY軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体における本体部と蓋体との並び方向、蓄電素子とバスバーとの並び方向、または、上下方向をZ軸方向と定義する。これらX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに交差(以下実施の形態では、直交)する方向である。なお、使用態様によってはZ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Z軸方向を上下方向として説明する。
また、以下の実施の形態において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、2つの方向が平行である、とは、当該2つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。また、以下の説明において、例えば、X軸方向プラス側とは、X軸の矢印方向側を示し、X軸方向マイナス側とは、X軸方向プラス側とは反対側を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。
(実施の形態)
[1.蓄電装置の全般的な説明]
まず、図1~図3を用いて、実施の形態に係る蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置1の構成概要を示す分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る蓄電素子20の構成概要を示す分解斜視図である。
[1.蓄電装置の全般的な説明]
まず、図1~図3を用いて、実施の形態に係る蓄電装置1の全般的な説明を行う。図1は、実施の形態に係る蓄電装置1の外観を示す斜視図である。図2は、実施の形態に係る蓄電装置1の構成概要を示す分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る蓄電素子20の構成概要を示す分解斜視図である。
蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置1は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール(組電池)である。具体的には、蓄電装置1は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用またはエンジン始動用等のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車(EV)、ハイブリッド電気自動車(HEV)、プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール及びリニアモーターカーが例示される。また、蓄電装置1は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
図1及び図2に示すように、蓄電装置1は、蓄電素子20と、蓄電素子20を収容する外装体10とを備える。本実施の形態では、外装体10には8個の蓄電素子20が収容されている。なお、蓄電装置1が備える蓄電素子20の数は8には限定されない。蓄電装置1は、1以上の蓄電素子20を備えればよい。本実施の形態では、X軸方向に並べられた複数の蓄電素子20により1つの蓄電素子ユニット28が構成されている。なお、蓄電素子ユニット28は、図示しないスペーサ及び絶縁フィルム等を有してもよい。
外装体10は、蓄電素子ユニット28を収容する本体部12と蓋体11とを有し、本体部12に収容された蓄電素子ユニット28と蓋体11との間にはバスバープレート17が配置されている。バスバープレート17には複数のバスバー33が保持されている。なお、バスバープレート17と蓋体11との間には、例えば制御回路等の電気機器が配置されるが、その図示及び説明は省略する。
外装体10は、蓄電装置1の外殻を構成する矩形状(箱状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体10は、蓄電素子ユニット28及びバスバープレート17等を所定の位置に固定し、これらを衝撃などから保護する部材である。外装体10は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ABS樹脂、もしくは、それらの複合材料等の絶縁部材、または、絶縁塗装をした金属等により形成されている。
外装体10が有する蓋体11は、本体部12の本体開口部15を閉塞する矩形状の部材であり、正極側の外部端子91及び負極側の外部端子92を有している。外部端子91及び92は、バスバー33を介して複数の蓄電素子20と電気的に接続されており、蓄電装置1は、この外部端子91及び92を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子91及び92は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。外装体10が有する本体部12は、蓄電素子ユニット28を収容するための本体開口部15が形成された有底矩形筒状のハウジング(筐体)である。本体部12は、X軸方向で対向する一対の壁部14と、Y軸方向で対向する一対の壁部13とを有する。これら4つの壁部の上端部によって本体開口部15が形成されており、本体開口部15と蓋体11とは、例えば溶着によって接合されている。
蓄電素子20は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。なお、蓄電素子20は、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子20は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。さらに、蓄電素子20は、固体電解質を用いた電池であってもよい。また、蓄電素子20は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。
本実施の形態では、蓄電素子20は、扁平な直方体形状(角形)の金属製の容器21を備えている。容器21は、互いに対向する一対の長側面21aと、互いに対向する一対の短側面21bと、一対の長側面21a及び一対の短側面21bの上端部に接続された端子配置面21cとを有する角形のケースである。具体的には、図3に示すように、容器21は、容器本体25と容器本体25の開口を塞ぐ蓋板24とを有しており、容器本体25の4つの側面により、一対の長側面21aと一対の短側面21bとが形成されている。また、蓋板24の上面により端子配置面21cが形成されている。容器本体25には、電極体26、正極側及び負極側の集電体27、及び図示しない電解液等が収容されている。本実施の形態では、複数の蓄電素子20のそれぞれは長側面21aがX軸方向に向く姿勢(短側面21bがX軸方向に平行な姿勢)で、X軸方向に一列に並べられている。
本実施の形態では、電極体26は、極板(正極板及び負極板)がセパレータを介して巻回されることで形成された巻回型の電極体である。電極体26の巻回軸方向(Y軸方向)の両端部のそれぞれは集電体27の脚部と接合されている。なお、蓄電素子20が備える電極体は巻回型には限定されない。例えば、平板状極板を積層した積層型の電極体、または、長尺帯状の極板を山折りと谷折りとの繰り返しによって蛇腹状に積層した構造を有する電極体が、蓄電素子20に備えられてもよい。
蓋板24の端子配置面21cには、容器本体25の内部の電極体26と集電体27を介して電気的に接続された金属製の電極端子22(正極端子及び負極端子)が配置されている。電極端子22(正極端子及び負極端子)は、容器21の蓋板24から、バスバープレート17側に向けて突出して配置されている。容器21の蓋板24にはさらに、容器21の内部のガスを外部に排出するためのガス排出弁23が設けられている。ガス排出弁23は、例えば容器21の内部の電解液が気化することで容器21の内圧が上昇した場合に、開放すること(開弁すること)で、容器21の内部のガスを容器21の外部に排出する機能を有する。なお、容器21の内部に、絶縁シート及びスペーサ等の図示しない他の部材が配置されていてもよい。また、本実施の形態では、直方体形状(角形)の蓄電素子20を図示しているが、蓄電素子20の形状は、直方体形状には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状等であってもよい。
バスバー33は、バスバープレート17に保持された状態で、少なくとも2つの蓄電素子20上に配置され、当該少なくとも2つの蓄電素子20の電極端子22同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー33の材質は特に限定されず、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼等の金属若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材で形成されていてもよい。本実施の形態では、5つのバスバー33を用いて、蓄電素子20を2個ずつ並列に接続して4セットの蓄電素子20群を構成し、かつ、当該4セットの蓄電素子20群を直列に接続している。なお、8個の蓄電素子20の電気的な接続の態様に特に限定はなく、例えば、8個の蓄電素子20の全てが直列に接続されていてもよい。
バスバープレート17は、バスバー33を保持する樹脂製の部材である。より詳細には、バスバープレート17は、複数のバスバー33、及び、電気機器及び配線類等(図示せず)を保持し、これら部材の位置規制等を行うことができる部材である。また、バスバープレート17には、複数のバスバー33のそれぞれを保持し、かつ、複数のバスバー33それぞれの一部を複数の蓄電素子20の側に露出させるバスバー用開口部17aが複数設けられている。
このように構成された蓄電装置1において、蓄電素子ユニット28における蓄電素子20の並び方向(本実施の形態ではX軸方向)に直交する方向(本実施の形態ではY軸方向)の両側のそれぞれには弾性部材50が配置されている。つまり、各蓄電素子20の短側面21bと、外装体10の壁部13の内面との間に弾性部材50が配置されており、これにより、例えば蓄電装置1に外部から衝撃または振動が与えられた場合に、蓄電素子20を適切に保護することができる。以下、実施の形態に係る弾性部材50及びその周辺の構成について、図4~図7Bを用いて説明する。
[2.弾性部材及びその周辺の構成]
図4は、実施の形態に係る弾性部材50及びその周辺の構成を示す斜視図である。図4では、外装体10を図2のIV-IV線を通るXY平面で切断して内部を露出させた状態が図示されている。また。図4では、複数の蓄電素子20のうちの、X軸方向マイナス側の3つの蓄電素子20のみが図示され、他の蓄電素子20の図示は省略されている。図5は、実施の形態に係る蓄電装置1の断面図である。図5では、図4のV-V線を通るYZ平面における蓄電装置1の部分断面が簡易的に図示されている。図5では、蓄電素子20についてはX軸方向から見た場合の側面が図示されており、バスバープレート17等の他の部材の図示は省略されている。図6は、実施の形態に係る弾性部材50と外装体10の壁部13との構造上の関係を示す平面図(Z軸方向プラス側から見た場合の図)である。図6では、弾性部材50を壁部13から離した状態が図示されている。図7Aは、実施の形態に係る弾性部材50が外装体10に配置された状態を示す平面図であり、図7Bは、図7Aに示す弾性部材50が変形した状態を示す平面図である。なお、図5~図7Bでは、蓄電装置1が備える2つの弾性部材50のうちのY軸方向マイナス側の弾性部材50を図示し、以下でその説明を行うが、その説明内容は、Y軸方向プラス側の弾性部材50に適用されてもよい。
図4は、実施の形態に係る弾性部材50及びその周辺の構成を示す斜視図である。図4では、外装体10を図2のIV-IV線を通るXY平面で切断して内部を露出させた状態が図示されている。また。図4では、複数の蓄電素子20のうちの、X軸方向マイナス側の3つの蓄電素子20のみが図示され、他の蓄電素子20の図示は省略されている。図5は、実施の形態に係る蓄電装置1の断面図である。図5では、図4のV-V線を通るYZ平面における蓄電装置1の部分断面が簡易的に図示されている。図5では、蓄電素子20についてはX軸方向から見た場合の側面が図示されており、バスバープレート17等の他の部材の図示は省略されている。図6は、実施の形態に係る弾性部材50と外装体10の壁部13との構造上の関係を示す平面図(Z軸方向プラス側から見た場合の図)である。図6では、弾性部材50を壁部13から離した状態が図示されている。図7Aは、実施の形態に係る弾性部材50が外装体10に配置された状態を示す平面図であり、図7Bは、図7Aに示す弾性部材50が変形した状態を示す平面図である。なお、図5~図7Bでは、蓄電装置1が備える2つの弾性部材50のうちのY軸方向マイナス側の弾性部材50を図示し、以下でその説明を行うが、その説明内容は、Y軸方向プラス側の弾性部材50に適用されてもよい。
図4及び上述の図2に示すように、本実施の形態に係る蓄電装置1では、蓄電素子ユニット28と、外装体10(より具体的には本体部12)の壁部13との間に、弾性部材50が配置されている。弾性部材50は、例えば、外装体10を形成する樹脂材料よりもヤング率が低い弾性材料で形成された板状の部材である。例えば、硬質もしくは半硬質ウレタンフォーム、または、ウレタンゴムもしくはシリコーンゴム等が、弾性部材50の材料として採用される。外装体10の壁部13は、図4~図6に示すように、内面13aから蓄電素子ユニット28に向けて立設された支持部13bを複数有している。弾性部材50は、図4、図5、及び図7Aに示すように、上記構成を有する壁部13と、蓄電素子ユニット28とに挟まれた状態で外装体10に収容されている。
すなわち、本実施の形態に係る蓄電装置1は、蓄電素子20と、蓄電素子20を収容する外装体10と、蓄電素子20と外装体10の壁部13との間に配置された板状の弾性部材50と、を備える。弾性部材50は、蓄電素子20の平板状の側面(本実施の形態では短側面21b)及び壁部13に接触した状態で配置されている。
この構成によれば、通常時において、弾性部材50は、蓄電素子20位置規制の役目を果たすことができる。本実施の形態では、弾性部材50は、外装体10に用いられる樹脂材料等よりも柔らかい(ヤング率の小さい)材料で形成されている。つまり、外装体10を、例えば繊維強化樹脂等の耐クラッシュ性能等が高い材料で形成した場合であっても、蓄電素子20に位置規制のために直接的に当接する部材は弾性部材50である。つまり、比較的に硬い材料で形成された外装体10が、当該位置規制のために蓄電素子20に直接的に当接することがないため、当該位置規制による蓄電素子20の損傷が生じ難い。弾性部材50はさらに、外装体10の壁部13に外部から衝撃または振動が与えられた場合に、弾性変形(図7A及び図7B参照)することで、その衝撃または振動を吸収することができる。これにより、蓄電素子20に与えられる衝撃または振動が低減され、その結果、蓄電素子20の変形または損傷等が抑制される。また、板状の弾性部材50と、蓄電素子20の平板状の側面とが接触して配置されているため、衝撃または振動が側面に広く分散される。これにより、例えば、蓄電素子20の側面における局所的な外力の集中を抑制することができ、その結果、蓄電素子20はより確実に保護される。さらに、衝撃または振動を受けた後の蓄電装置1において、弾性部材50の復元力により蓄電素子20の位置を元に戻すことも可能である。このように、本実施の形態に係る蓄電装置1は、簡易な構成で安全性を向上させることができる。
また、本実施の形態では、例えば図5及び図7Aに示すように、弾性部材50は、弾性部材50の少なくとも一部と、壁部13の内面13aとの間に隙間16が形成されるように配置されている。
この構成によれば、例えば図7Bに示すように、弾性部材50は、変形する際に隙間16を変形代として使いながら弾性変形することができる。具体的には、例えば外装体10の壁部13が、外力によって内向き(Y軸方向プラス側の向き)に急激に変位する場合、弾性部材50は、1以上の蓄電素子20の慣性力により外向き(Y軸方向マイナス側の向き)に押圧される。この場合、弾性部材50と壁部13の内面13aとの間の隙間16が、弾性部材50の一部を収容する空間として使用される。すなわち、隙間16により、弾性部材50の弾性変形のしやすさが確保され、これにより、蓄電装置1が有する衝撃吸収性能が向上される。
また、本実施の形態では、例えば図6及び図7Aに示すように、外装体10の壁部13は、内面13aから弾性部材50に向けて突出する支持部13bであって、隙間16が形成された状態で弾性部材50を支持する支持部13bを有する。
このように、壁部13が支持部13bを有することで、弾性部材50の変形の際に弾性部材50の一部の収容空間として使用される隙間16が、より確実に確保される。また、支持部13bの形状またはサイズを変更することで、隙間16の形状またはサイズを変更することができるため、衝撃吸収に適した形状またはサイズの隙間16を形成することができる。このことは蓄電装置1の安全性の向上に寄与する。
より具体的には、本実施の形態では、上下方向(Z軸方向)に延設されたリブ状の支持部13bが、蓄電素子20の並び方向(X軸方向)に複数並んで配置されている。これにより、板状の弾性部材50の平面視(Y軸方向から見た場合)における広い範囲において、より確実に隙間16が確保される。その結果、隙間16の存在により生じる高い衝撃吸収効果を、当該平面視における広い範囲で得ることができる。
また、本実施の形態では、例えば図6及び図7Aに示すように、弾性部材50は、支持部13bと嵌合する嵌合部50aを有する。
この構成によれば、弾性部材50が支持部13bによって安定的に支持されるため、例えば衝撃または振動によって弾性部材50が正規の位置からずれるような不具合が抑制される。つまり、弾性部材50の、衝撃吸収のための部材としての実効性を向上させることができる。
より具体的には、本実施の形態では、嵌合部50aは、上下方向(Z軸方向)に延設されたリブ状の支持部13bと嵌合する、上下方向(Z軸方向)に延設された溝として弾性部材50に形成されている。これにより、弾性部材50を、壁部13に対してY軸方向プラス側(図6参照)から、または、Z軸方向プラス側から移動させることで、壁部13に容易に取り付けることができる。また、嵌合部50aは、弾性部材50が有する弾性力によって、支持部13bに対する嵌合状態を維持することができるため、例えば治具によって弾性部材50を外装体10に仮固定することは不要である。従って、弾性部材50を外装体10に取り付けた状態において、蓄電素子ユニット28等の外装体10への収容作業を効率よく行うことができる。
また、本実施の形態では、例えば図3に示すように、蓄電素子20は、短側面21bと長側面21aとを有する角形の蓄電素子20である。弾性部材50は、例えば図7Aに示すように、蓄電素子20の短側面21bと接触した状態で配置されている。
本実施の形態に係る蓄電素子20では、図3に示すように、短側面21bの対向方向の両端に電極体26に接合された集電体27の脚部が配置されている。この場合、蓄電素子20に短側面21bの側から過大な衝撃または振動が与えられた場合、電極体26は慣性力によって短側面21bの対向方向に相対移動(容器21に対する相対的な移動)しようとするため、集電体27における脚部の根元部分に応力が集中する。このことは、集電体27の変形若しくは損傷、または、集電体27による電極体26の損傷等の不具合の要因となる。このような不具合の発生を抑制するためには、集電体27における脚部の根元部分に高い剛性を持たせること、具体的には、集電体27の根元部分の厚みを大きくする、または、剛性向上のためのリブを形成する等の対策が考えられる。しかしながら、これらの対策は集電体27の製造コストまたは重量の増加を招く。この点に関し、本実施の形態に係る蓄電装置1では、蓄電素子20の短側面21bに接触した状態で弾性部材50が配置される。つまり、短側面21bの側から蓄電素子20に与えられる衝撃または振動は、弾性部材50によって効率よく吸収される。そのため、蓄電素子20において、集電体27の根元部分を厚くするなどの工夫がない場合であっても、当該衝撃または振動に起因する不具合の発生は抑制される。この効果は、例えば、蓄電素子20に、長側面21aの側からの拘束力を与えない構造、つまり、外部からの拘束力による電極体26の相対移動の抑制を期待できない構造の蓄電装置1において特に有用である。
(他の実施の形態)
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものも、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、弾性部材50は、蓄電素子ユニット28を挟んでY軸方向の両側に配置されているが、弾性部材50は、蓄電素子ユニット28のY軸方向における一方側にのみ配置されてもよい。また、弾性部材50は、蓄電素子ユニット28を挟んでX軸方向の両側に配置されてもよく、X軸方向における一方側にのみ配置されてもよい。さらに、弾性部材50は、蓄電素子ユニット28を挟んでZ軸方向の両側に配置されてもよく、Z軸方向における一方側にのみ配置されてもよい。例えば、略直方体形状の外装体10の6つの側面(天面及び底面を含む)のうちの、衝撃を受ける可能性が最も高い側面の内側のみに弾性部材50が配置されてもよい。つまり、少なくとも1つの弾性部材50が、蓄電素子20の平板状の側面及び、外装体10の壁部13に接触した状態で配置されていればよい。これにより、弾性部材50による、蓄電素子20に対する安全な態様での位置規制と、外装体10に与えられる衝撃または振動からの蓄電素子20の保護とが実現される。
また、弾性部材50は、蓄電素子20の容器21に直接的に接触しなくてもよい。例えば、蓄電素子20の容器21の外面に沿って絶縁フィルム等の絶縁部材が配置されている場合、容器21の表面と弾性部材50との間に絶縁部材が介在していてもよい。この場合であっても、弾性部材50による、蓄電素子20の位置規制機能、及び、蓄電素子20の保護機能は発揮され、その結果、蓄電装置1の安全性は向上する。
また、支持部13bの形状及び配置レイアウトは、図2及び図4~図7Bに示す形状及び配置レイアウトである必要はない。例えば、外装体10の壁部13は、内面13aに設けられた柱状の突起を支持部として有してもよい。この場合、壁部13の内面13aにおいて、複数の支持部を分散して配置することで、板状の弾性部材50をバランスよく支持することができる。つまり、弾性部材50の広い範囲において、壁部13の内面13aとの間に隙間16を形成することができる。この場合、弾性部材50は、複数の支持部に対向する位置に、支持部と嵌合する有底または無底の穴を、嵌合部として備えてもよい。
また、弾性部材50は嵌合部50aを有することは必須ではない。例えば、厚み方向の両面に溝及び穴等が形成されていない単純な板状の弾性部材が、蓄電装置1に配置されていてもよい。この場合であっても、蓄電素子20の平板状の側面及び外装体10の壁部13に接触した状態で弾性部材が配置されていることで、蓄電装置1の安全性を向上させることができる。また、壁部13が支持部13bを有することで、弾性部材と壁部13の内面13aとの間に隙間を形成することも可能である。
また、上記説明された複数の構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。
1 蓄電装置
10 外装体
11 蓋体
12 本体部
13、14 壁部
13a 内面
13b 支持部
16 隙間
20 蓄電素子
21 容器
21a 長側面
21b 短側面
50 弾性部材
50a 嵌合部
10 外装体
11 蓋体
12 本体部
13、14 壁部
13a 内面
13b 支持部
16 隙間
20 蓄電素子
21 容器
21a 長側面
21b 短側面
50 弾性部材
50a 嵌合部
Claims (5)
- 蓄電素子と、
前記蓄電素子を収容する外装体と、
前記蓄電素子と前記外装体の壁部との間に配置された板状の弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、前記蓄電素子の平板状の側面及び前記壁部に接触した状態で配置されている、
蓄電装置。 - 前記弾性部材は、前記弾性部材の少なくとも一部と、前記壁部の内面との間に隙間が形成されるように配置されている、
請求項1記載の蓄電装置。 - 前記壁部は、前記内面から前記弾性部材に向けて突出する支持部であって、前記隙間が形成された状態で前記弾性部材を支持する支持部を有する、
請求項2記載の蓄電装置。 - 前記弾性部材は、前記支持部と嵌合する嵌合部を有する、
請求項3記載の蓄電装置。 - 前記蓄電素子は、短側面と長側面とを有する角形の蓄電素子であり、
前記弾性部材は、前記蓄電素子の前記短側面と接触した状態で配置されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の蓄電装置。
Priority Applications (1)
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| JP2020142635A JP2022038245A (ja) | 2020-08-26 | 2020-08-26 | 蓄電装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022038245A true JP2022038245A (ja) | 2022-03-10 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023176753A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置 |
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-
2020
- 2020-08-26 JP JP2020142635A patent/JP2022038245A/ja active Pending
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