DE112019001499T5

DE112019001499T5 - Energiespeichergerät

Info

Publication number: DE112019001499T5
Application number: DE112019001499.4T
Authority: DE
Inventors: Shun Sasaki; Yoshimasa Toshioka
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-12-10
Also published as: JP7235040B2; CN111902963A; WO2019181508A1; US11984569B2; US20210119310A1; JPWO2019181508A1

Abstract

Ein Energiespeichergerät (10) umfasst eine Energiespeichervorrichtung (100) und einen Abstandshalter (200), der benachbart zu der Energiespeichervorrichtung (100) in einer ersten Richtung angeordnet ist, wobei der Abstandshalter (200) von der ersten Richtung aus gesehen innerhalb der Energiespeichervorrichtung (100) in einer zweiten Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung angeordnet ist, und einen konkav-konvexen Abschnitt aufweist, der einen konkaven Abschnitt und/oder einen konvexen Abschnitt aufweist, der an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und wobei der konkav-konvexe Abschnitt von der Energiespeichervorrichtung (100) beabstandet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energiespeichergerät, das eine Energiespeichervorrichtung und einen Abstandshalter umfasst.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise ist ein Energiespeichergerät, das eine Energiespeichervorrichtung und einen Abstandshalter umfasst, weithin bekannt. Das Patentdokument 1 offenbart ein Energiespeichergerät (Batteriemodul) mit einer Energiespeichervorrichtung (Batteriezelle) und einem Abstandshalter, wobei der Abstandshalter so konfiguriert ist, dass er Seitenwandabschnitte aufweist, die beiden Seitenflächen der Energiespeichervorrichtung zugewandt sind.
STAND DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patent-Dokument 1: JP-A-2015-5362
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDEN PROBLEME
Das zuvor beschriebene Energiespeichergerät mit der herkömmlichen Konfiguration kann nicht verkleinert werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Energiespeichergerät bereitzustellen, das verkleinert werden kann.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Ein Energiespeichergerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeichergerät mit einer Energiespeichervorrichtung und einem Abstandshalter, der benachbart zu der Energiespeichervorrichtung in einer ersten Richtung angeordnet ist, wobei der Abstandshalter von der ersten Richtung aus gesehen innerhalb der Energiespeichervorrichtung in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet ist und einen konkav-konvexen Abschnitt aufweist, der mindestens einen konkaven Abschnitt und/oder einen konvexen Abschnitt aufweist, der an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und wobei der konkav-konvexe Abschnitt getrennt von der Energiespeichervorrichtung angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als ein zuvor beschriebenes Energiespeichergerät realisiert werden, sondern auch als ein im Energiespeichergerät enthaltener Abstandshalter.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß dem Energiespeichergerät der vorliegenden Erfindung kann eine Verkleinerung erreicht werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild eines Energiespeichergeräts gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die Komponenten des Energiespeichergeräts gemäß der Ausführungsform im zerlegten Zustand darstellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Energiespeichergeräts gemäß der Ausführungsform zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Abstandshalters (Zwischenabstandshalters) gemäß der Ausführungsform zeigen.
5 ist eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Abstandshalters (Endabstandshalters) gemäß der Ausführungsform zeigen.
6 ist eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht, die eine Konfiguration eines Isolators gemäß der Ausführungsform zeigen.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration einer Seitenplatte gemäß der Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung, dem Abstandshalter, einem Endelement, dem Isolator und der Seitenplatte gemäß der Ausführungsform zeigen.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung, dem Abstandshalter, dem Endelement, dem Isolator und der Seitenplatte gemäß der Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung, dem Abstandshalter, dem Endelement, dem Isolator und der Seitenplatte gemäß der Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Das zuvor beschriebene Energiespeichergerät mit der herkömmlichen Konfiguration kann nicht verkleinert werden. Das heißt, in dem zuvor beschriebenen Patentdokument 1 soll der Abstandshalter die Seitenflächenseite der Energiespeichervorrichtung isolieren, indem beide Seitenflächen der Energiespeichervorrichtung mit den Abschnitten der Seitenwand sandwichartig angeordnet werden. Da der Abstandshalter jedoch die Seitenwandabschnitte aufweist, vergrößert sich die Breite der Energiespeichervorrichtung, so dass eine Verkleinerung des Energiespeichergeräts nicht erreicht werden kann.
Ein Energiespeichergerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeichergerät mit einer Energiespeichervorrichtung und einem Abstandshalter, der benachbart zu der Energiespeichervorrichtung in einer ersten Richtung angeordnet ist, wobei der Abstandshalter von der ersten Richtung aus gesehen innerhalb der Energiespeichervorrichtung in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet ist und einen konkav-konvexen Abschnitt aufweist, der einen konkaven Abschnitt und/oder einen konvexen Abschnitt aufweist, der an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und wobei der konkav-konvexe Abschnitt getrennt von der Energiespeichervorrichtung angeordnet ist.
Demgemäß ist in dem Energiespeichergerät der Abstandhalter, von der ersten Richtung aus gesehen, in der zweiten Richtung innerhalb der Energiespeichervorrichtung bzw. innenliegend davon angeordnet und umfasst den konkav-konvexen Abschnitt mit dem konkaven Abschnitt und/oder dem konvexen Abschnitt am Endabschnitt in der zweiten wobei der konkav-konvexe Abschnitt von der Energiespeichervorrichtung beabstandet ist. Durch die Anordnung des Abstandshalters innenliegend von der Energiespeichervorrichtung in der zweiten Richtung (d.h. so geformt, dass er nicht aus der Energiespeichervorrichtung in der zweiten Richtung herausragt), kann verhindert werden, dass die Breite der Energiespeichervorrichtung in der zweiten Richtung zunimmt. Durch Bilden des konkav-konvexen Abschnitts, der von der Energiespeichervorrichtung am Endabschnitt des Abstandshalters in der zweiten Richtung beabstandet ist, ist es möglich, die Kriechstrecke zwischen der Energiespeichervorrichtung und einem anderen Element (benachbarte Energiespeichervorrichtung usw.) am Endabschnitt des Abstandshalters in der zweiten Richtung zu vergrößern. Dadurch ist es möglich, eine Verkleinerung der Energiespeichervorrichtung und gleichzeitig eine Isolierung am Endabschnitt der Energiespeichervorrichtung in der zweiten Richtung zu erreichen.
Der Abstandhalter kann einen Hauptkörperabschnitt und einen Vorsprungabschnitt, der vom Hauptkörperabschnitt in die zweite Richtung vorsteht, umfassen, und der konkav-konvexe Abschnitt kann auf dem Vorsprungabschnitt vorgesehen sein.
Demgemäß weist der Abstandhalter den Vorsprungabschnitt auf, der aus dem Hauptkörperabschnitt in die zweite Richtung vorsteht, und der konkav-konvexe Abschnitt wird auf dem Vorsprungabschnitt gebildet. Wenn dabei die gesamte Breite des Abstandhalters in der zweiten Richtung verbreitert wird, um die Kriechstrecke zu vergrößern, kann ein Teil des Endabschnitts des Abstandhalters aufgrund eines Fehlers in der Abmessungsgenauigkeit bei der Herstellung des Abstandhalters aus der Endfläche der Vorrichtung für den Energiespeicher hervorstehen. Andererseits muss es je nach Position nicht notwendig sein, die Kriechstrecke zu vergrößern, da eine Isolierplatte auf der Energiespeichervorrichtung angeordnet ist. Aus diesem Grund wird der Vorsprungabschnitt an einem Abschnitt des Abstandhalters gebildet, an dem es notwendig ist, die Kriechstrecke zu erhöhen, und der konkav-konvexe Abschnitt wird an diesem Vorsprungabschnitt gebildet. Dadurch kann verhindert werden, dass der Abstandshalter aufgrund eines Fehlers in der Abmessungsgenauigkeit des Abstandshalters aus der Vorrichtung herausragt. Da, wie zuvor beschrieben, verhindert werden kann, dass die Breite der Energiespeichervorrichtung in der zweiten Richtung zunimmt, kann, wie zuvor beschrieben, eine Verkleinerung der Energiespeichervorrichtung erreicht werden.
Der konkav-konvexe Abschnitt kann einen konvexen Abschnitt aufweisen, der in einer der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung entlang einer Ecke der Energiespeichervorrichtung vorsteht. Die Energiespeichervorrichtung kann eine lange Seitenfläche und eine kurze Seitenfläche aufweisen, und die Ecke kann zwischen der langen Seitenfläche und der kurzen Seitenfläche angeordnet sein.
Demgemäß weist der konkav-konvexe Abschnitt des Abstandhalters den konvexen Abschnitt auf, der entlang der Ecke der Energiespeichervorrichtung vorsteht. Durch die Bildung des konkav-konvexen Abschnitts, der entlang der Ecke der Energiespeichervorrichtung am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung vorsteht, kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung vergrößert wird.
Der konkav-konvexe Abschnitt kann einen konkaven Abschnitt aufweisen, der in einer Oberfläche des Endabschnitts vertieft ausgebildet ist.
Gemäß dem konkav-konvexen Abschnitt des Abstandhalters ist der konkave Abschnitt in der Oberfläche des Endabschnitts vertieft ausgebildet. Dadurch, dass der konkav-konvexe Abschnitt am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung gebildet wird, kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung vergrößert wird.
Der konkave Abschnitt kann sich in eine dritte Richtung erstrecken, die die erste Richtung und die zweite Richtung schneidet.
Da sich der konkave Abschnitt, der im konkav-konvexen Abschnitt des Abstandhalters vorgesehen ist, in die dritte Richtung erstreckt, kann die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung gegenüber der dritten Richtung vergrößert werden.
Der konkave Abschnitt kann in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung vertieft ausgebildet sein.
Da demgemäß der im konkav-konvexen Abschnitt des Abstandhalters vorgesehene konkave Abschnitt in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung vertieft ausgebildet ist, ist es möglich, die Kriechstrecke in Bezug auf ein in der ersten Richtung des Abstandhalters angeordnetes Element (ein anderes Element (benachbarte Energiespeichervorrichtung usw.), das den Abstandhalter mit der Energiespeichervorrichtung verbindet) zu vergrößern.
Ferner kann ein Isolierelement vorgesehen werden, das in den konkaven Abschnitt eingesetzt wird.
Demgemäß umfasst das Energiespeichergerät das Isolierelement, das in den konkaven Abschnitt des Abstandhalters eingesetzt wird. Durch das Einführen des Isolierelements in den konkaven Abschnitt des Endabschnitts des Abstandhalters in der zweiten Richtung kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters in der zweiten Richtung weiter vergrößert wird.
Nachfolgend wird ein Energiespeichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen zeigen umfangreiche oder bestimmte Beispiele. Die in den nachstehenden Ausführungsformen beschriebenen Zahlenwerte, Formen, Materialien, Komponenten, Anordnungspositionen und Verbindungsarten der Komponenten, Herstellungsverfahren, Reihenfolge der Herstellungsverfahren und dergleichen sind jedoch nur Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Unter den Komponenten in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Komponenten, die nicht in unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind, die die höchstrangigen Konzepte beschreiben, als beliebige Komponenten beschrieben. Darüber hinaus sind die Abmessungen und dergleichen nicht in jeder Zeichnung genau dargestellt..
In der folgenden Beschreibung und den folgenden Zeichnungen wird die Anordnungsrichtung eines Paares von Elektrodenanschlüssen in einer Energiespeichervorrichtung, die Blickrichtung eines Paares kurzer Seitenflächen in einem Gehäuse einer Energiespeichervorrichtung, die Anordnungsrichtung eines Isolators, die Anordnungsrichtung einer Seitenplatte oder die Anordnungsrichtung eines Isolators und einer Seitenplatte als X-Achsenrichtung definiert. Die Anordnungsrichtung von Energiespeichervorrichtungen, die Anordnungsrichtung von Abstandhaltern (Zwischenabstandhalter, Endabstandhalter), die Anordnungsrichtung von Endelementen, die Anordnungsrichtung von Energiespeichervorrichtungen, Abstandhaltern und Endelementen, die Blickrichtung eines Paares langer Seitenflächen in einem Gehäuse einer Energiespeichervorrichtung oder die Dickenrichtung der Energiespeichervorrichtung, des Abstandhalters oder des Endelementes ist als Y-Achsenrichtung definiert. Die Anordnungsrichtung eines Gehäusekörpers und eines Deckels der Energiespeichervorrichtung, die Anordnungsrichtung der Energiespeichervorrichtung, einer Stromschiene und eines Stromschienenhalteelements oder die vertikale Richtung ist als Z-Achsenrichtung definiert. Die X-Achsenrichtung, Y-Achsenrichtung und Z-Achsenrichtung sind Richtungen, die einander schneiden (in der vorliegenden Ausführungsform orthogonal). Auch wenn die Z-Achsenrichtung je nach Verwendungsmodus nicht in vertikaler Richtung verläuft, wird die Z-Achsenrichtung im Folgenden der Einfachheit halber als vertikale Richtung beschrieben. In der folgenden Beschreibung gibt die X-Achsen-Plus-Richtung die Pfeilrichtung der X-Achse an, und die X-Achsen-Minus-Richtung gibt die Richtung an, die der X-Achsen-Plus-Richtung entgegengesetzt ist. Dasselbe gilt für die Y-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung.
Die Y-Achsen-Minus-Richtung ist ein Beispiel für die erste Richtung, die X-Achsenrichtung ist ein Beispiel für die zweite Richtung und die Z-Achsenrichtung ist ein Beispiel für die dritte Richtung. Das heißt, die erste Richtung ist eine Richtung, in der der Abstandshalter in Bezug auf die Energiespeichervorrichtung angeordnet ist, die zweite Richtung ist eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung und die dritte Richtung ist eine Richtung, die die erste Richtung und die zweite Richtung schneidet.
(Ausführungsform)
[Allgemeine Beschreibung des Energiespeichergeräts 10]
Zunächst wird eine Konfiguration eines Energiespeichergeräts 10 beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild des Energiespeichergeräts 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die Komponenten des Energiespeichergeräts 10 gemäß der Ausführungsform im zerlegten Zustand darstellt.
Das Energiespeichergerät 10 ist eine Vorrichtung, die von außen mit Elektrizität geladen wird oder Elektrizität nach außen abgeben kann. Das Energiespeichergerät 10 ist ein Batteriemodul (zusammengesetzte Batterie), das für die Anwendung als Energiespeicher, Stromquelle oder dergleichen verwendet wird. Insbesondere wird das Energiespeichergerät 10 als Batterie oder dergleichen für den Antrieb oder das Anlassen des Motors eines sich bewegenden Körpers verwendet, z.B. eines Automobils wie eines Elektrofahrzeugs (EV), eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) oder eines Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugs (PHEV), eines Motorrads, eines Wasserfahrzeugs, eines Schneemobils, einer landwirtschaftlichen Maschine oder einer Baumaschine.
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält das Energiespeichergerät 10 eine Vielzahl von (in der vorliegenden Ausführungsform zwölf) Energiespeichervorrichtungen 100, eine Vielzahl von Abstandshaltern 200 und 300 (in der vorliegenden Ausführungsform elf Abstandshalter 200 und ein Paar Abstandshalter 300), ein Paar Endelemente 400, ein Paar Isolatoren 600, ein Paar Seitenplatten 700, eine Stromschiene 800 und ein Stromschienenhalteelement 900. Ein Verbindungselement 510 ist zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem Abstandhalter 200 angeordnet, ein Verbindungselement 520 ist zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem Abstandhalter 300 angeordnet und ein Verbindungselement 530 ist zwischen dem Abstandhalter 300 und dem Endelement 400 angeordnet. Ein Paar externe Anschlüsse 810 (ein externer Anschluss für eine positive Elektrode und ein externer Anschluss für eine negative Elektrode), die Anschlüsse des Energiespeichergeräts 10 sind, werden mit der Stromschiene 800 verbunden. Das Energiespeichergerät 10 enthält auch eine Verdrahtung für die Spannungsmessung der Energiespeichervorrichtung 100, eine Verdrahtung für die Temperaturmessung, einen Thermistor und ähnliches, aber diese sind nicht dargestellt, und auf eine detaillierte Beschreibung derselben wird ebenfalls verzichtet. Das Energiespeichergerät 10 kann auch eine Leiterplatte zur Überwachung des Lade- oder Entladezustands der Energiespeichervorrichtung 100 oder eine elektrische Vorrichtung, wie z.B. ein Relais, enthalten.
Bei der Energiespeichervorrichtung 100 handelt es sich um eine Sekundärbatterie (Batteriezelle), die mit Elektrizität geladen wird oder Elektrizität abgeben kann, genauer gesagt um eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt, wie z.B. eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie. Die Energiespeichervorrichtung 100 hat eine flache rechteckige Parallelepipedform (Quadratform) und ist benachbart zu den Abstandshaltern 200 und 300 angeordnet. Das heißt, jede der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 ist abwechselnd mit jedem der mehreren Abstandshalter 200 und 300 angeordnet und in der Y-Achsenrichtung vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elf Abstandhalter 200 zwischen den benachbarten Energiespeichervorrichtungen 100 unter den zwölf Energiespeichervorrichtungen 100 angeordnet. Das Abstandhalterpaar 300 ist an Positionen angeordnet, die die Energiespeichervorrichtungen 100 an den Endabschnitten zwischen den zwölf Energiespeichervorrichtungen 100 sandwichartig zwischen sich aufnehmen.
Die Anzahl der Energiespeichervorrichtungen 100 ist nicht auf zwölf begrenzt und kann eine andere Zahl als zwölf sein. Die Form der Energiespeichervorrichtung 100 ist nicht auf eine rechteckige Parallelepipedform beschränkt und kann eine andere polygonale Prismenform als eine rechteckige Parallelepipedform sein, oder sie kann eine Energiespeichervorrichtung vom Laminattyp sein. Die Energiespeichervorrichtung 100 ist nicht auf eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt beschränkt und kann eine andere Sekundärbatterie als die Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt oder ein Kondensator sein. Bei der Energiespeichervorrichtung 100 kann es sich um eine Primärbatterie handeln, die anstelle der Sekundärbatterie die gespeicherte Elektrizität nutzen kann, ohne dass der Benutzer die Batterie aufladen muss. Die Energiespeichervorrichtung 100 kann eine Batterie mit festem Elektrolyt sein. Die detaillierte Beschreibung einer Konfiguration der Energiespeichervorrichtung 100 erfolgt später.
Die Abstandhalter 200 und 300 sind rechteckige und plattenförmige Abstandhalter, die seitlich (in Y-Achsen-Plus-Richtung oder Y-Achsen-Minus-Richtung) der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet sind, um die Energiespeichervorrichtung 100 von anderen Elementen zu isolieren. Konkret ist der Abstandhalter 200 ein zwischen den beiden benachbarten Energiespeichervorrichtungen 100 angeordneter Zwischenabstandhalter zur Isolierung zwischen den beiden Energiespeichervorrichtungen 100. Genauer gesagt sind die Verbindungselemente 510 auf beiden Seiten des Abstandhalters 200 in Y-Achsenrichtung angeordnet, und die Verbindungselemente 510 verbinden den Abstandhalter 200 und die Energiespeichervorrichtungen 100 auf beiden Seiten in Y-Achsenrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elf Abstandhalter 200 entsprechend den zwölf Energiespeichervorrichtungen 100 angeordnet. Wenn jedoch die Anzahl der Energiespeichervorrichtungen 100 von zwölf verschieden ist, wird die Anzahl der Abstandshalter 200 ebenfalls gemäß der Anzahl der Energiespeichervorrichtung 100 verändert.
Der Abstandhalter 300 ist ein Endabstandshalter, der zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 am Endabschnitt und dem Endelement 400 zur Isolierung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 am Endabschnitt und dem Endelement 400 angeordnet wird. Insbesondere ist das Verbindungselement 520 auf der Seite der Energiespeichervorrichtung 100 des Abstandhalters 300 angeordnet, und der Abstandhalter 300 und die Energiespeichervorrichtung 100 werden durch das Verbindungselement 520 verbunden. Das Verbindungselement 530 ist auf der Seite des Abstandhalters 300 auf der Seite des Endelements 400 angeordnet, und der Abstandhalter 300 und das Endelement 400 werden durch das Verbindungselement 530 verbunden. Die detaillierte Beschreibung einer Konfiguration der Abstandhalter 200 und 300 erfolgt später.
Das Endelement 400 und die Seitenplatte 700 sind Elemente, die die Energiespeichervorrichtung 100 von außen in einer Anordnungsrichtung (Y-Achsenrichtung) der Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 drücken. Das heißt, das Endelement 400 und die Seitenplatte 700 nehmen die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 von beiden Seiten in Anordnungsrichtung sandwichartig dazwischen auf, wodurch die jeweiligen Energiespeichervorrichtungen 100, die in den mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 enthalten sind, von beiden Seiten in Anordnungsrichtung zusammengedrückt werden.
Konkret sind die Elemente 400 flache, blockförmige Endplatten (Halteelemente), die auf beiden Seiten der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 in Y-Achsenrichtung angeordnet sind, um die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 von beiden Seiten in Anordnungsrichtung (Y-Achsenrichtung) der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 sandwichartig anzuordnen und zu halten. Das Endelement 400 besteht aus einem metallischen (leitfähigen) Element wie Stahl oder rostfreiem Stahl unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit. Das Material des Endelementes 400 ist nicht besonders begrenzt und kann aus einem hochfesten Isolierelement gebildet oder einer Isolierbehandlung unterzogen werden. Das Endelement 400 ist ein Beispiel für ein seitlich zur Energiespeichervorrichtung 100 angeordnetes Element.
Die Seitenplatte 700 ist ein langes und flaches plattenförmiges Rückhalteelement (Rückhaltestab), dessen beide Enden an den Endelementen 400 befestigt sind, um die Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 zu begrenzen. Das heißt, die Seitenplatte 700 ist so angeordnet, dass sie sich in Y-Achsenrichtung erstreckt, so dass sie die Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 und die Vielzahl von Abstandshaltern 200 und 300 überspannt, um eine Rückhaltekraft in der Anordnungsrichtung derselben (Y-Achsenrichtung) in Bezug auf die Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 und die Vielzahl von Abstandshaltern 200 und 300 aufzubringen. In der vorliegenden Ausführungsform sind auf beiden Seiten der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 in X-Achsenrichtung zwei Seitenplatten 700 an Positionen angeordnet, die die Isolatoren 600 mit den Energiespeichervorrichtungen 100 sandwichartig zwischen sich aufnehmen (insbesondere die später beschriebenen zweiten Gehäuseflächen 111a). Jede der beiden Seitenplatten 700 ist an den Endabschnitten der beiden Elemente 400 in X-Achsenrichtung an beiden Enden in Y-Achsenrichtung befestigt. Dementsprechend sind die beiden Seitenplatten 700 sandwichartig angeordnet und halten die Vielzahl der Energiespeichervorrichtungen 100 und die Vielzahl der Abstandshalter 200 und 300 von beiden Seiten in X-Achsenrichtung und von beiden Seiten in Y-Achsenrichtung fest.
Die Seitenplatte 700 wird mit mehreren in Z-Achsenrichtung angeordneten Befestigungselementen 701 am Endelement 400 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Befestigungselement 701 ein Bolzen, der die Seitenplatte 700 durchdringt und mit dem Endelement 400 verbunden ist. Die Befestigung der Seitenplatte 700 am Endelement 400 beschränkt sich nicht nur auf eine Befestigung mit dem Bolzen, sondern kann durch Schweißen, Kleben oder Ähnliches verbunden werden. Wie das Endelement 400 ist die Seitenplatte 700 ein leitfähiges Element, das unter dem Gesichtspunkt der Festigkeit aus einem metallischen (leitfähigen) Element wie Stahl oder rostfreiem Stahl besteht, kann jedoch aus einem hochfesten Isolierelement gebildet sein oder einer Isolierbehandlung unterzogen werden. Die Seitenplatte 700 ist ein Beispiel für ein leitendes Element, das ein Isolierelement mit der Energiespeichervorrichtung 100 sandwichartig verbindet, oder sie ist ein äußerer Abschnitt, der außerhalb eines Druckelements angeordnet ist, das auf die Energiespeichervorrichtung 100 drückt. Die detaillierte Beschreibung einer Konfiguration der Seitenplatte 700 erfolgt später.
Der Isolator 600 ist ein langes und flaches plattenförmiges Isolierelement, das auf beiden Seiten der Vielzahl von Energiespeichervorrichtungen 100 in X-Achsenrichtung angeordnet ist und sich in Y-Achsenrichtung erstreckt. Das heißt, der Isolator 600 ist zwischen den mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 und den mehreren Abstandshaltern 200 und 300 und der Seitenplatte 700 so angeordnet, dass er die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 und die mehreren Abstandshaltern 200 und 300 überspannt und die Energiespeichervorrichtungen 100 von der Seitenplatte 700 isoliert. Der Isolator 600 ist aus einem Isoliermaterial, wie Polycarbonat (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyphenylensulfidharz (PPS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetheretherketon (PEEK), Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether (PFA), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethersulfon (PES), ABS-Harz, Keramik und Verbundmaterialien daraus gebildet. Der Isolator 600 kann aus jedem beliebigen Material gebildet werden, solange er ein Isolierelement ist, und die beiden Isolatoren 600 können aus Elementen aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden.
Der Isolator 600 hat auch die Funktion, die Vielzahl der Energiespeichervorrichtungen 100 in der Z-Achsen-Minus-Richtung zu drücken. Das heißt, die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 weisen eine Konfiguration auf, in der sie auf eine Kühlvorrichtung 20 (siehe 10) gelegt und gekühlt werden, und der Isolator 600 drückt die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 in Richtung der Kühlvorrichtung 20. Die Kühlvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, die z.B. das Energiespeichergerät 10 (die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100) durch Wasserkühlung kühlt. Das Energiespeichergerät 10 hat eine Konfiguration, in der das Energiespeichergerät 10 nicht an der Kühlvorrichtung 20, sondern an der Fahrzeugkarosserie des Automobils, an der das Energiespeichergerät 10 montiert ist, oder an einem äußeren Gehäuse oder dergleichen, das das Energiespeichergerät 10 beherbergt, angebracht ist. Der Isolator 600 kann so konfiguriert sein, dass er die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 gegen die Fahrzeugkarosserie, das äußere Gehäuse oder dergleichen drückt. Der Isolator 600 ist beispielsweise ein Innenteil, das im Inneren eines ersten Isolierelements angeordnet ist, das auf der Seite der Energiespeichervorrichtung 100 in X-Achsenrichtung angeordnet ist, ein anliegendes Element, das an die Energiespeichervorrichtung 100 anliegt, oder das Druckelement, das die Energiespeichervorrichtung 100 drückt. Die detaillierte Beschreibung einer Konfiguration des Isolators 600 erfolgt später.
Die Stromschiene 800 ist ein leitfähiges plattenförmiges Element, das auf den mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 angeordnet ist, um die Elektrodenanschlüsse der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 elektrisch zu verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform verbindet die Stromschiene 800 die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 in Reihe, indem sie die positiven Elektrodenanschlüsse und die negativen Elektrodenanschlüsse der benachbarten Energiespeichervorrichtungen 100 der Reihe nach verbindet. Die externen Anschlüsse 810 für die positive und negative Elektrode werden mit der an den Endabschnitten angeordneten Stromschiene 800 verbunden. Die Stromschiene 800 besteht aus einem leitenden Element aus Metall, wie Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung. Die Verbindungsweise der Energiespeichervorrichtung 100 ist nicht besonders begrenzt, und jede der Energiespeichervorrichtungen 100 kann parallelgeschaltet werden.
Das Stromschienen-Halteelement 900 ist ein plattenförmiges Element (Stromschienenplatte, Stromschienenrahmen), das die Stromschiene 800 und andere Verdrahtungen (nicht abgebildet) hält und die Stromschiene 800 und dergleichen von den anderen Elementen isolieren und die Position der Stromschiene 800 und dergleichen regulieren kann. Insbesondere hat das Stromschienen-Halteelement 900 einen Hauptkörperabschnitt und einen Deckelabschnitt und ist so konfiguriert, dass es in der Lage ist, die Stromschiene 800 und dergleichen aufzunehmen, indem der Deckelabschnitt geöffnet und die Stromschiene 800 und dergleichen auf den Hauptkörperabschnitt gelegt und dann der Deckelabschnitt geschlossen wird. Das Stromschienen-Halteelement 900 ist aus einem isolierenden Material wie PC, PP, PE, PPS, PET, PEEK, PFA, PTFE, PBT, PES, ABS-Harz, Keramik und Verbundmaterialien davon gebildet.
[Detaillierte Beschreibung der Energiespeichervorrichtung 100]
Als nächstes wird die Konfiguration der Energiespeichervorrichtung 100 ausführlich beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration der Energiespeichervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Energiespeichervorrichtung 100 ein Gehäuse 110, zwei Elektrodenanschlüsse 120 (einen positiven und einen negativen Elektrodenanschluss), zwei Dichtungen 121 und eine Isolierfolie 130. Im Gehäuse 110 sind eine Elektrodenanordnung, ein Stromkollektor (ein Stromabnehmer für die positive Elektrode und ein Stromabnehmer für die negative Elektrode), eine Elektrolytlösung (nichtwässriger Elektrolyt) und ähnliches untergebracht, aber sie sind nicht dargestellt. Die Elektrolytlösung ist hinsichtlich des Typs nicht besonders beschränkt, solange sie die Leistung der Energiespeichervorrichtung 100 nicht beeinträchtigt, und es können verschiedene Elektrolytlösungen ausgewählt werden. Die Dichtung ist ebenfalls zwischen dem Gehäuse 110 (Deckelkörper 112 wird später beschrieben) und dem Stromabnehmer angeordnet, und an den Seiten des Stromabnehmers sind Abstandshalter angeordnet, die jedoch nicht dargestellt sind.
Das Gehäuse 110 ist ein rechteckiges, parallelepipedförmiges (quadratisches) Gehäuse mit einem Gehäusehauptkörper 111 mit einer darin ausgebildeten Öffnung und einem Deckelkörper 112, der die Öffnung des Gehäusehauptkörpers 111 verschließt. Der Deckelkörper 112 ist ein rechteckiges, plattenförmiges Element, das einen Abschnitt des Deckels des Gehäuses 110 bildet und auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung des Gehäusehauptkörpers 111 angeordnet ist. Der Deckelkörper 112 hat eine erste Gehäusefläche 112a, auf der die Elektrodenanschlüsse 120 angeordnet sind. Die erste Gehäusefläche 112a ist eine rechteckige flache Fläche (Außenfläche oder obere Fläche), die auf der Seite des Deckelkörpers 112 auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung angeordnet ist und sich in X-Achsenrichtung erstreckt. Der Deckelkörper 112 ist außerdem mit einem Gasablassventil 113, das bei einem Druckanstieg im Gehäuse 110 den Druck ablässt, einem Flüssigkeitseinspritzteil 114 zum Einspritzen einer elektrolytischen Lösung in das Innere des Gehäuses 110 und dergleichen versehen.
Der Gehäusehauptkörper 111 ist ein mit einem Boden versehenes Element, das einen Hauptkörperabschnitt des Gehäuses 110 bildet und eine rechteckige Rohrform hat, und weist zwei zweite Gehäuseflächen 111a auf beiden Seitenflächen in X-Achsenrichtung, eine dritte Gehäusefläche 111b auf der Seite der Z-Achsen-Minus-Richtung und zwei vierte Gehäuseflächen 111c auf beiden Seitenflächen in Y-Achsenrichtung auf. Die zweite Gehäusefläche 111 a ist eine rechteckige flache Oberfläche, die eine kurze Seitenfläche des Gehäuses 110 bildet. Mit anderen Worten, die zweite Gehäusefläche 111a ist eine Fläche, die an die erste Gehäusefläche 112a, die dritte Gehäusefläche 111b und die vierte Gehäusefläche 111c angrenzt und eine kleinere Fläche aufweist als die vierte Gehäusefläche 111c. Die dritte Gehäusefläche 111 b ist eine rechteckige flache Oberfläche, die die Bodenfläche des Gehäuses 110 bildet. Mit anderen Worten, die dritte Gehäusefläche 111b ist eine Fläche, die der ersten Gehäusefläche 112a zugewandt ist und an die zweite Gehäusefläche 111a und die vierte Gehäusefläche 111c angrenzt. Die vierte Gehäusefläche 111c ist eine rechteckige flache Oberfläche, die eine lange Seitenfläche des Gehäuses 110 bildet. Mit anderen Worten, die vierte Gehäusefläche 111c ist eine Fläche, die an die erste Gehäusefläche 112a, die zweite Gehäusefläche 111a und die dritte Gehäusefläche 111b angrenzt und eine größere Fläche aufweist als die zweite Gehäusefläche 111a. Der Gehäusehauptkörper 111 hat einen gekrümmten Gehäuseeckabschnitt 111d an einem Grenzabschnitt zwischen der zweiten Gehäusefläche 111a und der vierten Gehäusefläche 111c. Der Gehäuseeckabschnitt 111d ist eine Ecke, die zwischen den beiden Seitenflächen angeordnet ist, d.h. zwischen der langen Seitenfläche (vierte Gehäusefläche 111c) und der kurzen Seitenfläche (zweite Gehäusefläche 111a) des Gehäuses 110 der Energiespeichervorrichtung 100.
Bei einer solchen Anordnung ist das Gehäuse 110 so konfiguriert, dass nach der Unterbringung der Elektrodenanordnung und dergleichen im Inneren des Gehäusehauptkörpers 111 der Gehäusehauptkörper 111 und der Deckelkörper 112 durch Schweißen oder dergleichen zu einer Verbindung 115 zusammengefügt werden und dadurch das Innere abgedichtet wird. Das heißt, an den Seitenflächen des Gehäuses 110 (die Flächen auf beiden Seiten in X-Achsenrichtung und auf beiden Seiten in Y-Achsenrichtung) werden die Verbindungen 115 gebildet, in denen der Gehäusehauptkörper 111 und der Deckelkörper 112 verbunden sind. Das Material des Gehäuses 110 (der Gehäusehauptkörper 111 und der Deckelkörper 112) ist nicht besonders begrenzt, sondern ist vorzugsweise aus einem schweißbaren (verbindbaren) Metall wie Edelstahl, Aluminium, Aluminiumlegierung, Eisen und plattiertem Stahlblech gebildet.
Bei den Elektrodenanschlüssen 120 handelt es sich um Anschlüsse (ein positiver Elektrodenanschluss und ein negativer Elektrodenanschluss) der Energiespeichervorrichtung 100, die auf der ersten Gehäusefläche 112a des Gehäuses 110 angeordnet und über den Stromabnehmer elektrisch mit jeweils der positiven Elektrodenplatte und der negativen Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung verbunden sind. Das heißt, der Elektrodenanschluss 120 ist ein metallisches Element zum Leiten der in der Elektrodenanordnung gespeicherten Elektrizität in den Außenraum der Energiespeichervorrichtung 100 und zum Einleiten der Elektrizität in den Innenraum der Energiespeichervorrichtung 100, um die Elektrizität in der Elektrodenanordnung zu speichern. Der Elektrodenanschluss 120 ist aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, einer Kupferlegierung oder ähnlichem gebildet.
Die Dichtung 121 ist ein Element, das um den Elektrodenanschluss 120 und zwischen dem Elektrodenanschluss 120 und dem Deckelkörper 112 des Gehäuses 110 angeordnet ist, um die Isolierung und Luftdichtheit zwischen dem Elektrodenanschluss 120 und dem Gehäuse 110 zu gewährleisten. Die Dichtung 121 ist aus einem isolierenden Material wie PP, PE, PPS, PET, PEEK, PFA, PTFE, PBT, PES und ABS-Harz gebildet.
Der Elektrodenanschluss 120 und die Dichtung 121 sind konvexe Abschnitte, die aus der ersten Gehäusefläche 112a des Gehäuses 110 hervorstehen. Das heißt, der Elektrodenanschluss 120 oder die Dichtung 121 ist ein Beispiel für einen konvexen Abschnitt der Energiespeichervorrichtung 100, und die Energiespeichervorrichtung 100 umfasst die beiden konvexen Abschnitte auf beiden Seiten der ersten Gehäusefläche 112a in X-Achsenrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Energiespeichervorrichtung 100 die Dichtung 121 als konvexen Abschnitt auf.
Die Elektrodenanordnung ist ein Energiespeicherelement (stromerzeugendes Element), das durch Stapeln einer positiven Elektrodenplatte, einer negativen Elektrodenplatte und eines Separators gebildet wird. Die in der Elektrodenanordnung enthaltene positive Elektrodenplatte umfasst eine positive aktive Materialschicht, die auf einer positiven Elektrodensubstratschicht gebildet wird, die eine lange streifenförmige Stromabnehmerfolie aus einem Metall wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist. Die negative Elektrodenplatte umfasst eine negative aktive Materialschicht, die auf einer negativen Elektrodensubstratschicht gebildet ist, die eine lange streifenförmige Stromabnehmerfolie aus einem Metall wie Kupfer oder einer Kupferlegierung ist. Als das positive aktive Material, das für die positive aktive Materialschicht verwendet wird, und das negative aktive Material, das für die negative aktive Materialschicht verwendet wird, können bekannte Materialien in geeigneter Weise verwendet werden, solange sie Lithium-Ionen speichern und freisetzen können. Der Stromabnehmer ist ein Element (ein Stromabnehmer für die positive Elektrode und ein Stromabnehmer für die negative Elektrode) mit elektrischer Leitfähigkeit und Steifigkeit, das elektrisch mit dem Elektrodenanschluss 120 und der Elektrodenanordnung verbunden ist. Der Stromabnehmer der positiven Elektrode ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet, wie in der Substratschicht der positiven Elektrode der positiven Elektrodenplatte, und der Stromabnehmer der negativen Elektrode ist aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet, wie in der Substratschicht der negativen Elektrode der negativen Elektrodenplatte.
Die Isolierplatte 130 ist ein folienähnliches Isolierelement, das auf der Außenfläche des Gehäuses 110 vorgesehen ist und die Außenfläche des Gehäuses 110 bedeckt. Das Material der Isolierplatte 130 ist auf kein bestimmtes beschränkt, solange es die für die Energiespeichervorrichtung 100 erforderliche Isolierung gewährleisten kann, aber beispielsweise ist das Material ein isolierendes Harz wie PC-, PP-, PE-, PPS-, PET-, PBT- oder ABS-Harz, ein Epoxidharz, Kapton, Teflon (eingetragenes Warenzeichen), Silikon, Polyisopren, Polyvinylchlorid und dergleichen.
Konkret handelt es sich bei der Isolierplatte 130 um eine Isolierplatte, die so angeordnet ist, dass sie die gesamte Oberfläche der dritten Gehäusefläche 111b des Gehäuses 110, fast die gesamte Oberfläche der zweiten Gehäusefläche 111a und der vierten Gehäusefläche 111c sowie einen Teil der ersten Gehäusefläche 112a bedeckt. Somit ist die Isolierplatte 130 auf der Außenfläche des Gehäuses 110 angeordnet, wobei das Gasablassventil 113 des Deckelkörpers 112, der Flüssigkeitseinspritzteil 114 und die Elektrodenanschlüsse 120 frei liegen. Die Isolierplatte 130 ist ein Beispiel für ein zweites Isolierelement, das die dritte Gehäusefläche 111b bedeckt.
[Detaillierte Beschreibung des Abstandhalters 200]
Als nächstes wird die Konfiguration des Abstandhalters 200 ausführlich beschrieben. 4 ist eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Abstandhalters 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen. Insbesondere zeigt 4(a) eine perspektivische Ansicht, die den Abstandhalter 200 in zerlegtem Zustand und jedes Element zusammen mit dem Verbindungselement 510 zeigt. 4(b) ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des oberen Abschnitts (ein Abschnitt auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung) zeigt, wenn ein zweites Element 210 des Abstandhalters 200 aus 4(a) entlang einer Trennlinie IVbc-IVbc geschnitten wird. 4(c) ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des unteren Abschnitts (ein Abschnitt auf der Seite der Z-Achsen-Minus-Richtung) zeigt. In den 4(b) und 4(c) sind zur einfacheren Beschreibung auch andere Elemente als das zweite Element 210 durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.
Wie in 4 dargestellt, umfasst der Abstandhalter 200 ein erstes Element 201 und das zweite Element 210. Das erste Element 201 ist ein Element, das an einer Position angeordnet ist, an der es an der vierten Gehäusefläche 111c anliegt, die die Seitenfläche (eine Seitenfläche auf der Seite der Y-Achsenrichtung) der Energiespeichervorrichtung 100 ist, die in Y-Achsenrichtung weist, und das einen ersten Plattenabschnitt 220, einen zweiten Plattenabschnitt 230 und ein Verbindungselement 240 enthält, das den ersten Plattenabschnitt 220 und den zweiten Plattenabschnitt 230 verbindet. Das zweite Element 210 ist ein Element, das auf einer Seite des ersten Elements 201 in einer Richtung angeordnet ist, die die Y-Achsenrichtung schneidet, und das den Endabschnitt des ersten Elements 201 in einer Richtung trägt, die die Y-Achsenrichtung schneidet. Insbesondere ist es so konfiguriert, dass an der Mittelposition des zweiten Elements 210 eine Öffnung 212 vorgesehen ist, die ein rechteckiges Durchgangsloch ist, das in Y-Achsenrichtung durchdringend verläuft, wobei das erste Element 201 in der Öffnung 212 angeordnet ist, so dass das zweite Element 210 den Umfang des ersten Elements 201 stützt.
Genauer gesagt, wie in der später beschriebenen 10 dargestellt, umfasst das zweite Element 210 einen Hauptkörperabschnitt 211, einen ersten Vorsprung 213, einen zweiten Vorsprung 214 und einen dritten Vorsprung 215. Der Hauptkörperabschnitt 211 ist ein rechteckiger, ringförmiger und plattenförmiger Abschnitt, in dem die zuvor beschriebene Öffnung 212 an der mittleren Position ausgebildet ist. Der Hauptkörperabschnitt 211 ist mit einer ersten Abstandhalterfläche 211a, einem Verbindungsvorsprung 211b, einem ersten konkaven Abschnitt 211c, einem Zwischenteil 211d, einem zweiten konkaven Abschnitt 211e und einer zweiten Abstandhalterfläche 211f versehen.
Die erste Abstandhalterfläche 211a ist eine ringförmige ebene Fläche, die auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite des Hauptkörperabschnitts 211 und um die Öffnung 212 herum angeordnet ist, wobei das Verbindungselement 510 auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite darauf angeordnet ist. Das heißt, vier rechteckige Verbindungselemente 510 sind auf der ersten Abstandhalterfläche 211a angeordnet, und der Abstandhalter 200 und die Energiespeichervorrichtung 100 auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite sind miteinander verbunden. Die zweite Abstandhalterfläche 211f ist eine ringförmige ebene Fläche, die auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Abstandhalterfläche 211a (Y-Achsen-Plus-Richtungsseite) und um die Öffnung 212 herum angeordnet ist, wobei das Verbindungselement 510 auf der Y-Achsen-Plus-Richtungsseite darauf angeordnet ist. Das heißt, vier rechteckige Verbindungselemente 510 sind auf der zweiten Abstandhalterfläche 211f angeordnet, und der Abstandhalter 200 und die Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite Y-Achsen-Plus-Richtungsseite sind miteinander verbunden.
Das Verbindungselement 510 ist ein Element, das zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem Abstandshalter 200 angeordnet ist und die Energiespeichervorrichtung 100 und den Abstandshalter 200 verbindet, und ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Klebeschicht wie z.B. ein doppelseitiges Klebeband. Das Verbindungselement ist nicht auf das doppelseitige Band beschränkt und kann eine Klebeschicht, wie z.B. ein Klebstoff, und ein geschweißter Abschnitt, wenn es durch Schweißen verbunden wird, ein geschweißter Abschnitt, wenn es durch Schweißen verbunden wird, ein mechanisch verbundener Abschnitt durch Verstemmen, Einpassen oder ähnliches oder ein anderer verbundener Abschnitt sein.
Der Verbindungsvorsprung 211b ist ein in X-Achsenrichtung langer, Vorsprungabschnitt, der so angeordnet ist, dass er von der ersten Abstandhalterfläche 211a und der zweiten Abstandhalterfläche 211f zu beiden Seiten in Y-Achsenrichtung vorsteht, und der so angeordnet ist, dass er den Verbindungen 115 der Gehäuse 110 der Energiespeichervorrichtungen 100 auf beiden Seiten in Y-Achsenrichtung zugewandt ist. Konkret ist der Verbindungsvorsprung 211b an einer Position angeordnet, an der er an der Verbindung 115 des Gehäuses 110 der Energiespeichervorrichtung 100 anliegt, wenn die Energiespeichervorrichtung 100 neben dem Abstandshalter 200 angeordnet ist. Das heißt, dass der Verbindungsvorsprung 211b zum Zeitpunkt der Herstellung des Energiespeichergeräts 10 an der Verbindung 115 anliegt oder dass er an der Verbindung 115 anliegt, wenn sich das Gehäuse 110 der Energiespeichervorrichtung 100 während der Verwendung des Energiespeichergeräts 10 ausdehnt.
Der erste konkave Abschnitt 211c ist ein ringförmiger konkaver Abschnitt, der entlang des Umfangs der Öffnung 212 gebildet und in Y-Achsen-Plus-Richtung vertieft ist. Das heißt, das zweite Element 210 umfasst den ersten konkaven Abschnitt 211c am Endabschnitt entlang der Öffnung 212, und das erste Element 201 greift in Y-Achsenrichtung in den ersten konkaven Abschnitt 211c ein. Insbesondere greift der erste konkave Abschnitt 211c in das Eingriffsteil 221 ein, das am Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 220 des ersten Elements 201 angeordnet ist, so dass das erste Element 201 in Bezug auf das zweite Element 210 angeordnet ist. Es kann eine Konfiguration verwendet werden, in der das erste Element 201 einen ersten konkaven Abschnitt und das zweite Element 210 einen Eingriffsteil aufweist, der mit dem ersten konkaven Abschnitt in Eingriff steht. Das heißt, dass das erste Element 201 oder das zweite Element 210 den ersten konkaven Abschnitt am Endabschnitt aufweisen kann, und das andere Element davon den Eingriffsteil 221 aufweisen kann, der mit dem ersten konkaven Abschnitt in Y-Achsenrichtung in Eingriff steht.
Das Zwischenteil 211d ist ein Vorsprungabschnitt, der von der Innenwand des ersten konkaven Abschnitts 211c in Richtung der Innenseite der Öffnung 212 vorsteht und die Funktion hat, das erste Element 201 einzuschließen. In der vorliegenden Ausführungsform sind insgesamt acht Zwischenteile 211d auf beiden Seiten in X-Achsenrichtung und auf beiden Seiten in Z-Achsenrichtung des ersten Elements 201 vorgesehen. Das heißt, dass zwei Paare von Zwischenteilen 211d das erste Element 201 in X-Achsenrichtung und zwei Paare von Zwischenteilen 211d das erste Element 201 ebenfalls in Z-Achsenrichtung sandwichartig umschließen. Insbesondere nimmt das Zwischenteil 211d das erste Element 201 in X-Achsenrichtung und in Z-Achsenrichtung auf, indem es mit den Endflächen auf beiden Seiten in X-Achsenrichtung und auf beiden Seiten in Z-Achsenrichtung des ersten Elements 201 in Eingriffsteil 211d gebracht wird. Die Form, Anzahl und Anordnungspositionen der Zwischenteile 211d sind nicht auf die oben genannten beschränkt.
Die zweiten konkaven Abschnitte 211e sind konkave Abschnitte, die in Y-Achsenrichtung von der ersten Abstandhalterfläche 211a und der zweiten Abstandhalterfläche 211f vertieft ausgebildet sind, lateral zum ersten Element 201 angeordnet und in einer langen Form entlang des Umfangs des ersten Elements 201 ausgebildet sind. Insbesondere sind die zweiten konkaven Abschnitte 211e an Positionen vorgesehen, die an die Zwischenteile 211d in der ersten Abstandhalterfläche 211a angrenzen, und sind innerhalb (auf der Seite des ersten Elements 201) des zweiten konkaven Abschnitts 211e, der in der ersten Abstandhalterfläche 211a ausgebildet ist, in der zweiten Abstandhalterfläche 211f angeordnet. Die Form, Anzahl und Anordnungspositionen der zweiten konkaven Abschnitte 211e sind nicht auf die oben genannten beschränkt. Anstelle des zweiten konkaven Abschnitts 211e kann ein Durchgangsloch gebildet werden, das seitlich zum ersten Element 201 angeordnet ist und den Hauptkörperabschnitt 211 in Y-Achsenrichtung durchdringt.
Bei einer solchen Konfiguration sind die Zwischenteile 211d und die zweiten konkaven Abschnitte 211e in dem Bereich von der ersten Abstandhalterfläche 211a bis zur zweiten Abstandhalterfläche 211f in Y-Achsenrichtung angeordnet. Das heißt, die Zwischenteile 211d und die zweiten konkaven Abschnitte 211e weisen keine Form auf, die von der ersten Abstandhalterfläche 211a in der Y-Achsen-Minus-Richtung vorsteht, und weisen keine Form auf, die von der zweiten Abstandhalterfläche 211f in der Y-Achsen-Plus-Richtung vorsteht. Mit anderen Worten, die erste Abstandhalterfläche 211a und die zweite Abstandhalterfläche 211f sind an Positionen, die die Zwischenteile 211d in Y-Achsenrichtung überlappen, vertieft oder in der gleichen Ebene wie benachbarte Flächen ausgebildet. In ähnlicher Weise sind die erste Abstandhalterfläche 211a und die zweite Abstandhalterfläche 211f an Positionen, die die zweiten konkaven Abschnitte 211e in Y-Achsenrichtung überlappen, vertieft oder in der gleichen Ebene wie benachbarte Flächen ausgebildet.
Der erste Vorsprung 213 ist ein langgestreckter Vorsprungabschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 211 auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung nach beiden Seiten in Y-Achsenrichtung vorsteht. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Paare der ersten Vorsprünge 213 in X-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet. Der erste Vorsprung 213 ist so angeordnet, dass er einem konvexen Abschnitt (Dichtung 121 in der vorliegenden Ausführungsform) der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der X-Achsenrichtung zugewandt ist und entlang des konvexen Abschnitts vorsteht. Eine detaillierte Beschreibung dazu erfolgt später.
Die zweiten Vorsprünge 214 sind Vorsprungabschnitte, die von Abschnitten auf beiden Seiten in X-Achsenrichtung und auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite des Hauptkörperabschnitts 211 zu beiden Seiten in X-Achsenrichtung vorstehen. Der zweite Vorsprung 214 hat einen konkav-konvexen Abschnitt mit einem konkaven Abschnitt und/oder einem konvexen Abschnitt, der am Endabschnitt in X-Achsenrichtung ausgebildet ist. Im Einzelnen hat der konkav-konvexe Abschnitt einen konvexen Abschnitt 214a, der in Y-Achsen-Plus-Richtung vorsteht, und einen konkaven Abschnitt 214b, der auf der Rückseite des konvexen Abschnitts 214a vorgesehen und in der Oberfläche des Endabschnitts des zweiten Vorsprungs 214 vertieft ausgebildet ist (siehe 8). Die zweiten Vorsprünge 214 erstrecken sich in Z-Achsenrichtung, und die konkav-konvexen Abschnitte (konvexer Abschnitt 214a und konkaver Abschnitt 214b) erstrecken sich ebenfalls in Z-Achsenrichtung. Eine detaillierte Beschreibung dazu erfolgt später.
Der dritte Vorsprung 215 ist ein Vorsprungabschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 211 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite zur Z-Achsen-Minus-Richtungsseite, d.h. in Richtung der Unterseite (dritte Gehäusefläche 111b) der Energiespeichervorrichtung 100, vorsteht. Die dritten Vorsprünge 215 sind an beiden Endabschnitten des Hauptkörperabschnitts 211 in X-Achsenrichtung angeordnet und werden auf dem Isolator 600 platziert. Die detaillierte Beschreibung dazu erfolgt später.
Das zweite Element 210 ist aus einem Isoliermaterial wie PC, PP, PE, PPS, PET, PEEK, PFA, PTFE, PBT, PES, ABS-Harz und einem Verbundmaterial daraus gebildet. Das zweite Element 210 kann aus jedem beliebigen Material gebildet sein, solange es eine isolierende Eigenschaft hat, und alle zweiten Elemente 210 der mehreren Abstandshalter 200 können aus Elementen aus demselben Material gebildet werden, oder jedes der zweiten Elemente 210 kann aus Elementen aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden.
Das erste Element 201 ist aus einem Element mit höherer Hitzebeständigkeit als das zweite Element 210 gebildet. Vorzugsweise wird das erste Element 201 aus einem Element mit höherer Härte als das zweite Element 210 gebildet. Vorzugsweise wird das erste Element 201 aus einem Element mit höherer Wärmeisolationseigenschaft als das zweite Element 210 gebildet. Da der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 das erste Element 201 bilden und eine hohe Wärmebeständigkeit und ähnliches aufweisen, können Mikaplatten verwendet werden, die aus einem Dammar-Material gebildet sind, das durch Ansammeln und Verbinden von Mikastücken (die Temperatur der thermischen Zersetzung beträgt z.B. etwa 600°C bis 800°C) und ähnlichem gebildet wird. Der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 können aus jedem beliebigen Material gebildet werden, solange es sich um ein Element mit hoher Wärmebeständigkeit und dergleichen handelt, und der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 können aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden. Da das Material und dergleichen des Verbindungselements 240 das gleiche ist wie das Material und dergleichen des Verbindungselements 510, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Eine hohe Wärmeformbeständigkeit bedeutet, dass das Element auch bei hohen Temperaturen nicht leicht beeinträchtigt wird und seine physikalischen Eigenschaften beibehalten (bzw. seine Form beibehalten) kann, und bedeutet, dass es z.B. eine hohe Glasübergangstemperatur, eine hohe Durchbiegungstemperatur unter Last (Wärmeformbeständigkeitstemperatur) oder einen hohen Schmelzpunkt hat. Wenn die Glasübergangstemperatur, die Durchbiegungstemperatur unter Last (Wärmeformbeständigkeitstemperatur) und der Schmelzpunkt für zwei Elemente verglichen werden, und wenn es Zahlenwerte gibt, die umgekehrt sind, wird das Element mit dem höheren Schmelzpunkt als das Element mit der höheren Wärmebeständigkeit definiert. Eine hohe Härte bedeutet, dass das Element hart und schwer verformbar ist, d.h. es hat z.B. eine hohe Vickershärte. Eine hohe Wärmeisolationseigenschaft bedeutet, dass es schwierig ist, Wärme zu übertragen, und bedeutet, dass das Element z.B. eine niedrige Wärmeleitfähigkeit hat. Der Vergleich dieser Wärmebeständigkeiten und dergleichen (Wärmebeständigkeit, Härte und Wärmeisolationseigenschaft) kann durch geeignete Messungen nach einem bekannten Verfahren vorgenommen werden.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 alle aus einem Element mit hoher Wärmebeständigkeit und dergleichen gebildet, aber ein Teil davon kann aus einem Element mit hoher Wärmebeständigkeit und dergleichen gebildet sein. Der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 können ein Element mit hoher Wärmebeständigkeit und dergleichen durch eine Konfiguration bilden, in der ein Element (Farbe oder dergleichen) mit hoher Wärmebeständigkeit und dergleichen auf der Oberfläche eines Harzsubstrats angeordnet (aufgebracht) wird.
Insbesondere sind der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230, wenn die Energiespeichervorrichtung 100 neben dem Abstandhalter 200 angeordnet wird, rechteckige und flache Plattenelemente, die an Positionen angeordnet sind, die an die vierte Gehäusefläche 111c der Energiespeichervorrichtung 100 anstoßen. Das heißt, der erste Plattenabschnitt 220 und der zweite Plattenabschnitt 230 stoßen bei der Herstellung des Energiespeichergeräts 10 an die vierte Gehäusefläche 111c an, oder sie stoßen an die vierte Gehäusefläche 111c an, wenn sich das Gehäuse 110 der Energiespeichervorrichtung 100 während des Betriebs des Energiespeichergeräts 10 ausdehnt. Der erste Plattenabschnitt 220 ist so geformt, dass er in X-Achsenrichtung und Z-Achsenrichtung eine größere Breite und in Y-Achsenrichtung eine größere Dicke aufweist als der zweite Plattenabschnitt 230.
Genauer gesagt ist der erste Plattenabschnitt 220 so angeordnet, dass er von der ersten Abstandhalterfläche 211a in Richtung der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung vorsteht und dem mittleren Abschnitt der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite Y-Achsen-Minus-Richtung zugewandt ist. Der zweite Plattenabschnitt 230 ist auf der gegenüberliegenden Seite (Y-Achsen-Plus-Richtungsseite) des ersten Plattenabschnitts 220 angeordnet. Das heißt, der zweite Plattenabschnitt 230 ist so angeordnet, dass er von der zweiten Abstandhalterfläche 211f in Richtung der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung vorsteht und dem mittleren Abschnitt der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung zugewandt ist. Der erste Plattenabschnitt 220 ist so angeordnet, dass er auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung relativ zum Verbindungsvorsprung 211b auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung vorsteht, und der zweite Plattenabschnitt 230 ist so angeordnet, dass er auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung relativ zum Verbindungsvorsprung 211b auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung vertieft ist. Wie zuvor beschrieben, ist das erste Element 201 so geformt, dass es im Wesentlichen die gleiche Dicke wie die Dicke des Hauptkörperabschnitts 211 des zweiten Elements 210 aufweist oder eine größere Dicke als die Dicke des Hauptkörperabschnitts 211 aufweist.
Der erste Plattenabschnitt 220 ist ein Beispiel für einen mittleren Vorsprungabschnitt, und der mittlere Vorsprungabschnitt (erster Plattenabschnitt 220) und der Verbindungsvorsprung 211b auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung sind ein Beispiel für einen ersten Vorsprungabschnitt. Der zweite Plattenabschnitt 230 ist ebenfalls ein Beispiel für einen mittleren Vorsprungabschnitt, und der mittlere Vorsprungabschnitt (zweiter Plattenabschnitt 230) und der Verbindungsvorsprung 211b auf der Y-Achsen-Plus-Richtungsseite sind ein Beispiel für einen zweiten Vorsprungabschnitt. Daher weist der mittlere Vorsprungabschnitt vorzugsweise eine höhere Wärmebeständigkeit und eine höhere Härte als das zweite Element 210 auf und hat vorzugsweise eine höhere Wärmeisolationseigenschaft. Mit anderen Worten, sowohl der erste Abstandhalterabschnitt als auch der zweite Abstandhalterabschnitt umfassen jeweils einen Abschnitt mit höherer Wärmebeständigkeit als der Abschnitt mit der ersten Abstandhalterfläche 211a und der zweiten Abstandhalterfläche 211f des Abstandhalters 200, umfassen ebenfalls vorzugsweise einen Abschnitt mit hoher Härte und noch bevorzugter einen Abschnitt mit hoher Wärmeisolationseigenschaft.
[Detaillierte Beschreibung des Abstandhalters 300]
Als nächstes wird die Konfiguration des Abstandhalters 300 ausführlich beschrieben. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des Abstandhalters 300 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Konkret ist 5(a) eine perspektivische Ansicht, die den Abstandhalter 300 auf der Y-Achsen-Plus-Richtungsseite in 2 zusammen mit den Verbindungselementen 520 und 530 zeigt. 5(b) ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des oberen Abschnitts (ein Abschnitt auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung) zeigt, wenn der Abstandhalter 300 aus 5(a) entlang einer Trennlinie Vbc-Vbc geschnitten wird, und 5(c) ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration des unteren Abschnitts (ein Abschnitt auf der Seite der Z-Achsen-Minus-Richtung) zeigt. In den 5(b) und 5(c) sind die Verbindungselemente 520 und 530 zur einfacheren Beschreibung ebenfalls durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Der Abstandhalter 300 auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung in 2 hat ebenfalls die gleiche Konfiguration.
Wie in 5 dargestellt, umfasst der Abstandhalter 300 einen Hauptkörperabschnitt 310, einen ersten Vorsprung 320, einen zweiten Vorsprung 330 und einen dritten Vorsprung 340. Der Hauptkörperabschnitt 310 ist ein rechteckiger und plattenförmiger Abschnitt und ist mit einer ersten Abstandhalterfläche 311, einem ersten Vorsprungabschnitt 312 mit einem mittleren Vorsprungabschnitt 312a und einem Verbindungsvorsprung 312b sowie einer zweiten Abstandhalterfläche 313 versehen. Der Abstandhalter 300 ist aus dem gleichen Material wie das zweite Element 210 des Abstandhalters 200 geformt.
Die erste Abstandhalterfläche 311 ist eine ringförmige flache Fläche, die auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite des Hauptkörperabschnitts 310 und um den mittleren Vorsprungabschnitt 312a herum angeordnet ist, und das Verbindungselement 520 ist darauf angeordnet. Das heißt, vier rechteckige Verbindungselemente 520 sind auf der ersten Abstandhalterfläche 311 angeordnet, um den Abstandhalter 300 und die Energiespeichervorrichtung 100 auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite zu verbinden. Die zweite Abstandhalterfläche 313 ist eine rechteckige flache Fläche, die auf der gegenüberliegenden Seite (Y-Achsen-Plus-Richtungsseite) des mittleren Vorsprungabschnitts 312a angeordnet ist, und das Verbindungselement 530 ist darauf angeordnet. Das heißt, das rechteckige Verbindungselement 530 ist auf der zweiten Abstandhalterfläche 313 angeordnet, um den Abstandhalter 200 und die Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung zu verbinden.
Das Verbindungselement 520 ist ein Element, das zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem Abstandhalter 300 angeordnet ist, um die Energiespeichervorrichtung 100 und den Abstandhalter 300 zu verbinden, und das Verbindungselement 530 ist ein Element, das zwischen dem Endelement 400 und dem Abstandhalter 300 angeordnet ist, um das Endelement 400 und den Abstandhalter 300 zu verbinden. Da die Materialien und dergleichen der Verbindungselemente 520 und 530 die gleichen sind wie die Materialien und dergleichen des Verbindungselementes 510, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Der mittlere Vorsprungabschnitt 312a des ersten Vorsprungabschnitts 312 ist ein Abschnitt, der so angeordnet ist, dass er von der ersten Abstandhalterfläche 311 in Richtung der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung vorsteht und dem mittleren Abschnitt der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung zugewandt ist. Der Verbindungsvorsprung 312b ist ein Vorsprungabschnitt, der in X-Achsenrichtung lang ist und so angeordnet ist, dass er von der ersten Abstandhalterfläche 311 zur Y-Achsen-Minus-Richtungsseite hin vorsteht, und so angeordnet ist, dass er der Verbindung 115 des Gehäuses 110 der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite zugewandt ist. Insbesondere sind der mittlere Vorsprungabschnitt 312a und der Verbindungsvorsprung 312b, wenn die Energiespeichervorrichtung 100 neben dem Abstandshalter 300 angeordnet ist, an Positionen angeordnet, die an die vierte Gehäusefläche 111c und die Verbindung 115 des Gehäuses 110 der Energiespeichervorrichtung 100 anstoßen. Das heißt, der mittlere Vorsprungabschnitt 312a und der Verbindungsvorsprung 312b stoßen bei der Herstellung des Energiespeichergeräts 10 an der vierten Gehäusefläche 111c und der Verbindung 115 an oder stoßen an der vierten Gehäusefläche 111c und der Verbindung 115 an, wenn sich das Gehäuse 110 der Energiespeichervorrichtung 100 während der Verwendung des Energiespeichergeräts 10 ausdehnt. Der Verbindungsvorsprung 312b ragt in Y-Achsen-Minus-Richtung zur gleichen Position wie der mittlere Vorsprungabschnitt 312a vor.
Der erste Vorsprung 320 ist ein langgestreckter Vorsprungabschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 310 auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung zur Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung vorsteht. Da der erste Vorsprung 320 die gleiche Konfiguration wie der erste Vorsprung 213 des Abstandhalters 200 hat, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die zweiten Vorsprünge 330 sind Vorsprungabschnitte, die von Abschnitten auf beiden Seiten in X-Achsenrichtung und auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung des Hauptkörperabschnitts 310 zu beiden Seiten in X-Achsenrichtung hervorstehen. Der zweite Vorsprung 330 hat einen konkav-konvexen Abschnitt, der einen konkaven Abschnitt und/oder einen konvexen Abschnitt aufweist, der am Endabschnitt in X-Achsenrichtung ausgebildet ist. Insbesondere hat der konkav-konvexe Abschnitt die konkaven Abschnitte 331 und 332, die in die Oberflächen an den Endabschnitten des zweiten Vorsprungs 330 vertieft ausgebildet sind (siehe 8). Da sich der zweite Vorsprung 330 in Z-Achsenrichtung erstreckt, erstrecken sich die konkav-konvexen Abschnitte (konkave Abschnitte 331 und 332) auch in Z-Achsenrichtung. Eine detaillierte Beschreibung erfolgt später.
Der dritte Vorsprung 340 ist ein Vorsprungabschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 310 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite zur Z-Achsen-Minus-Richtungsseite, d.h. in Richtung zur Unterseite (dritte Gehäusefläche 111b) der Energiespeichervorrichtung 100, vorsteht. Der dritte Vorsprung 340 hat die gleiche Konfiguration wie der dritte Vorsprung 215 des Abstandshalters 200, und daher wird auf eine detaillierte Beschreibung davon verzichtet.
[Detaillierte Beschreibung des Isolators 600]
Als nächstes wird die Konfiguration des Isolators 600 ausführlich beschrieben. 6 ist eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht, die die Konfiguration des Isolators 600 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Genauer gesagt ist 6(a) eine perspektivische Ansicht, die den Isolator 600 auf der Seite der X-Achsen-Plus Richtung in 2 zeigt, und 6(b) ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration des Isolators 600 von 6(a) von der Rückseite aus betrachtet zeigt. 6(c) ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt, der von einer gestrichelten Linie in 6(a) umgeben ist, in vergrößerter Darstellung zeigt. 6(d) ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des Isolators 600 aus 6(b) zeigt, wenn der Endabschnitt des Isolators 600 auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite und auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite von der Seite der X-Achsen-Minus-Richtung aus vergrößert betrachtet wird. Der Isolator 600 auf der Seite der X-Achsen-Minus-Richtung in 2 hat ebenfalls die gleiche Konfiguration.
Wie in 6 dargestellt, umfasst der Isolator 600 einen Isolator-Hauptkörperabschnitt 610, einen ersten Abschnitt 620 und einen zweiten Abschnitt 630. Der Isolator-Hauptkörperabschnitt 610 ist ein rechteckiger und plattenförmiger Abschnitt, der auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet ist und sich in Y-Achsenrichtung und parallel zur YZ-Ebene erstreckt. Der erste Isolator-Wandabschnitt 620 ist ein langer und plattenförmiger Abschnitt, der vom Endabschnitt des Isolator-Hauptkörperabschnitts 610 auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite zur X-Achsen-Minus-Richtungsseite vorsteht und sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt und auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet ist. Der zweite Wandabschnitt 630 des Isolators ist ein langer und plattenförmiger Abschnitt, der vom Endabschnitt des Isolator-Hauptkörperabschnitts 610 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite zur X-Achsen-Minus-Richtungsseite vorsteht und sich in der Y-Achsenrichtung erstreckt und auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet ist.
Im Einzelnen hat der Isolator-Hauptkörperabschnitt 610 einen gegenüberliegenden Abschnitt 611 und einen verlängerten Abschnitt 612. Der gegenüberliegende Abschnitt 611 ist ein rechteckiger und plattenförmiger Abschnitt, der auf der Seite der X-Achsenrichtung der zweiten Gehäusefläche 111a so angeordnet ist, dass er der zweiten Gehäusefläche 111a der Energiespeichervorrichtung 100 gegenüberliegt, und der sich in Y-Achsenrichtung und parallel zur YZ-Ebene erstreckt. Der verlängerte Abschnitt 612 ist ein Abschnitt, der so angeordnet ist, dass er sich in der Y-Achsenrichtung von einem Abschnitt des gegenüberliegenden Abschnitts 611 auf der Seite des Elektrodenanschlusses 120 (Z-Achsen-Plus-Richtungsseite) relativ zu einem Abschnitt auf der gegenüberliegenden Seite (Z-Achsen-Minus-Richtungsseite) des Elektrodenanschlusses 120 des gegenüberliegenden Abschnitts 611 erstreckt. Mit anderen Worten, der Isolator-Hauptkörperabschnitt 610 hat eine Form, bei der Abschnitte auf der Z-Achsen-plus-Richtungsseite der Endabschnitte auf beiden Seiten in Y-Achsenrichtung zu beiden Seiten in Y-Achsenrichtung vorstehen.
Der verlängerte Abschnitt 612 hat einen konkaven Abschnitt 613 und eine Rippe 614. Der konkave Abschnitt 613 ist ein nutförmiger konkaver Abschnitt, in dem die Außenkante des Verlängerungsabschnitts 612 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite in der Z-Achsen-Minus-Richtung vertieft ist. Die Rippe 614 ist ein Vorsprungabschnitt, der aus der Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 612 hervorsteht und so angeordnet ist, dass er den konkaven Abschnitt 613 umgibt. Konkret hat die Rippe 614 eine erste Rippe 614a, die sich in Z-Achsenrichtung erstreckt, und eine zweite Rippe 614b, die sich in Y-Achsenrichtung entlang des Umfangs des konkaven Abschnitts 613 erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform ragt die Rippe 614 von der Außenfläche des verlängerten Abschnitts 612 nach außen vor, aber sie kann von der Innenfläche des verlängerten Abschnitts 612 nach innen ragen.
Eine dritte Rippe 615 ist auf der Innenfläche des Hauptkörperabschnitts 610 des Isolators vorgesehen. Die dritte Rippe 615 ist ein Vorsprungabschnitt, der von der Innenfläche des Endabschnitts des gegenüberliegenden Abschnitts 611 auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung nach innen vorsteht und so angeordnet ist, dass er sich in Z-Achsenrichtung erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vielzahl von (elf) dritten Rippen 615 in gleichen Abständen in Y-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet.
Der erste Isolator-Wandabschnitt 620 hat erste Pressteile 621 und zweite Pressteile 622, die eine Vielzahl von Pressteilen darstellen. Die mehreren Pressteile (erste Pressteile 621 und zweite Pressteile 622) sind entsprechend jeder der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 angeordnet, sind Abschnitte, die jede der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 pressen, und sind insbesondere konvexe Abschnitte, die zu den entsprechenden Energiespeichervorrichtungen 100 hin vorstehen. Insbesondere hat der erste Isolator-Wandabschnitt 620 mindestens zwei erste Pressteile 621 und ein zweites Pressteil 622 als die Vielzahl der Pressteile. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei erste Pressteile 621 entsprechend den Energiespeichervorrichtungen 100 an beiden Endabschnitten der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 angeordnet, und mehrere (zehn) zweite Pressteile 622 sind zwischen den beiden ersten Pressteilen 621 angeordnet.
Konkret sind die ersten Pressteile 621 und die zweiten Pressteile 622 konvexe Abschnitte, in denen die Oberfläche des ersten Isolator-Wandabschnitts 620 auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite vertieft ausgebildet ist und die Oberfläche des ersten Isolator-Wandabschnitts 620 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite ausgedehnt ist, und sind in gleichen Abständen in Y-Achsenrichtung angeordnet (abwechselnd mit den dritten Rippen 615 angeordnet). Das erste Pressteil 621 ist so geformt, dass eine Vorsprungabschnittshöhe des konvexen Abschnitts höher ist als die des zweiten Pressteils 622. Das heißt, eine vorstehende Höhe H1 des ersten Pressteils 621 wird so geformt, dass sie größer ist als eine vorstehende Höhe H2 des zweiten Pressteils 622 (siehe 6(d)). Als Folge davon drückt das erste Pressteil 621 die entsprechende Energiespeichervorrichtung 100 mit einer größeren Kraft als das zweite Pressteil 622. Das erste Pressteil 621 kann an der entsprechenden Energiespeichervorrichtung 100 anliegen, das zweite Pressteil 622 muss nicht an der entsprechenden Energiespeichervorrichtung 100 anliegen.
Der zweite Isolator-Wandabschnitt 630 ist ein Abschnitt, auf dem die Energiespeichervorrichtung 100 und die Abstandhalter 200 und 300 platziert werden. Eine detaillierte Beschreibung dazu erfolgt später.
[Detaillierte Beschreibung der Seitenplatte 700]
Als nächstes wird die Konfiguration der Seitenplatte 700 ausführlich beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration der Seitenplatte 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Genauer gesagt ist 7(a) eine perspektivische Ansicht, die die Seitenplatte 700 auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite in 2 zeigt, und 7(b) ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration der Seitenplatte 700 von 7(a) von der Rückseite aus betrachtet zeigt. Die Seitenplatte 700 auf der X-Achsen-Minus-Richtungsseite in 2 hat ebenfalls dieselbe Konfiguration.
Wie in 7 dargestellt, umfasst die Seitenplatte 700 einen Seitenplatten-Hauptkörperabschnitt 710, einen ersten Seitenplattenabschnitt 720, einen zweiten Seitenplattenabschnitt 730 und einen dritten Seitenplattenabschnitt 740.
Der Seitenplatten-Hauptkörperabschnitt 710 ist ein rechteckiger und plattenförmiger Abschnitt, der auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite des Isolator-Hauptkörperabschnitts 610 angeordnet ist und sich in Y-Achsenrichtung und parallel zur YZ-Ebene erstreckt. Die ersten Wandabschnitte 720 der Seitenplatte sind lange und plattenförmige Abschnitte, die von den Endabschnitten auf beiden Seiten des Hauptkörperabschnitts 710 der Seitenplatte in Y-Achsenrichtung zur Seite der X-Achsen-Minus-Richtung hervorstehen und sich in Z-Achsenrichtung erstrecken und an den Elementen 400 befestigt sind. Der zweite Wandabschnitt 730 der Seitenplatte ist ein langer und plattenförmiger Abschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 710 der Seitenplatte auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite zur X-Achsen-Minus-Richtungsseite vorsteht und sich in Y-Achsenrichtung erstreckt und in den ersten Isolator-Wandabschnitt 620 eingesetzt und angeordnet wird (siehe 10(b)). Der dritte Wandabschnitt 740 der Seitenplatte ist ein langer und plattenförmiger Abschnitt, der vom Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 710 der Seitenplatte auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite zur X-Achsen-Minus-Richtungsseite vorsteht und sich in Y-Achsenrichtung erstreckt und in den zweiten Isolator-Wandabschnitt 630 eingesetzt und darin angeordnet wird (siehe 10(c)).
Der Seitenplatten-Hauptkörperabschnitt 710 hat einen konkaven Abschnitt 711, der in der Außenkante auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung vertieft ist, und einen konkaven Abschnitt 712, der in der Außenkante auf der Seite der Z-Achsen-Minus-Richtung an beiden Endabschnitten in Y-Achsenrichtung vertieft ist. Das heißt, der konkave Abschnitt 711 ist ein nutförmiger konkaver Abschnitt, in dem die Außenkante des Seitenplatten-Hauptkörperabschnitts 710 auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite in der Z-Achsen-Minus-Richtung vertieft ist und eine gekrümmte Außenkantenform aufweist. Der konkave Abschnitt 712 ist ein nutförmiger konkaver Abschnitt, in dem die Außenkante des Seitenplatten-Hauptkörperabschnitts 710 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite in Z-Achsen-Plus-Richtung vertieft ist und eine gekrümmte Außenkantenform aufweist.
[Beschreibung der Positionsbeziehung jeder Komponente]
Als nächstes wird die Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100, den Abstandshaltern 200 und 300, dem Endelement 400, dem Isolator 600 und der Seitenplatte 700 ausführlich beschrieben. 8 ist eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht, der die Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100, den Abstandshaltern 200 und 300, dem Endelement 400, dem Isolator 600 und der Seitenplatte 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Insbesondere ist 8(a) eine Draufsicht auf die Y-Achsen-Minus-Richtungsseite der zuvor beschriebenen Komponente aus der Sicht der Z-Achsen-Plus-Richtung, und 8(b) ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts jeder Komponente aus 8(a) auf der X-Achsen-Minus-Richtungsseite und auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite. Ein Abschnitt jeder Komponente auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite und ein Abschnitt jeder Komponente auf der X-Achsen-Minus-Richtungsseite haben die gleiche Konfiguration, und ein Abschnitt jeder Komponente auf der Y-Achsen-Plus-Richtungsseite und ein Abschnitt jeder Komponente auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite haben die gleiche Konfiguration. Dasselbe gilt für das Nachstehende.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100, den Abstandshaltern 200 und 300, dem Endelement 400, dem Isolator 600 und der Seitenplatte 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Genauer gesagt ist 9(a) eine perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt der obigen Komponente auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite und auf der Y-Achsen-Minus-Richtungsseite zeigt, und 9(b) ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration zeigt, wenn die Seitenplatte 700 aus 9(a) entfernt wird.
10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100, dem Abstandshalter 200, dem Isolator 600 und der Seitenplatte 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Konkret ist 10(a) eine Querschnittsansicht, wenn die zuvor beschriebene Komponente entlang der XZ-Ebene, von der Y-Achsen-Minus-Richtung aus gesehen, geschnitten wird. 10(b) ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite und auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite von 10(a), und 10(c) ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts auf der X-Achsen-Plus-Richtungsseite und auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite von 10(a). Die 10(b) und 10(c) zeigen die Konfiguration, wenn der Abstandhalter 200 aus 10(a) entfernt wird.
Zunächst werden, wie in 8(a) gezeigt, die ersten Vorsprünge 213 und 320 der Abstandhalter200 und 300 so angeordnet, dass sie entlang des konvexen Abschnitts (dem Elektrodenanschluss 120 oder der Dichtung 121) der Energiespeichervorrichtung 100 hervorstehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Vorsprünge 213 und 320 so angeordnet, dass sie sich in einer langen Form entlang der Dichtung 121 erstrecken. Das heißt, die ersten Vorsprünge 213 und 320 sind Vorsprünge, die der X-Achsenrichtungsseite der Dichtung 121 zugewandt sind und entlang der Dichtung 121 hervorstehen. Konkret sind die beiden ersten Vorsprünge 213, die in X-Achsenrichtung angeordnet sind, zwischen den beiden Dichtungen 121, die in einer Energiespeichervorrichtung 100 enthalten sind, und entlang der beiden Dichtungen 121 angeordnet. Dasselbe gilt für den ersten Vorsprung 320. Die beiden ersten Vorsprünge 213 oder die beiden ersten Vorsprünge 320 können an Positionen angeordnet werden, an denen die beiden Dichtungen 121 entlang der beiden Dichtungen 121 sandwichartig angeordnet sind.
Genauer gesagt ist die Höhe des Vorsprungs der ersten Vorsprünge 213 und 320 so geformt, dass sie kleiner ist als die Hälfte der Breite der ersten Gehäusefläche 112a der Energiespeichervorrichtung 100 in Y-Achsenrichtung. Infolgedessen sind der erste Vorsprung 213 und der erste Vorsprung 320, die in Y-Achsenrichtung nebeneinanderliegen, oder die beiden ersten Vorsprünge 213 so angeordnet, dass sie einander zugewandt und voneinander getrennt sind. Das heißt, wenn zwei Abstandhalter, die die Energiespeichervorrichtung 100 zwischen sich einschließen, als ein Abstandhalter und der andere Abstandhalter verwendet werden und ein Abstandhalter einen ersten Vorsprung und der andere Abstandhalter den anderen ersten Vorsprung aufweist, sind ein erster Vorsprung und der andere erste Vorsprung einander zugewandt und voneinander getrennt angeordnet.
Wie in 8(b) dargestellt, sind die Abstandhalter 200 und 300 an Positionen angeordnet, die in X-Achsenrichtung nicht aus Energiespeichervorrichtung 100 hervorstehen. Das heißt, die Abstandhalter 200 und 300 sind innerhalb der Energiespeichervorrichtung 100 in X-Achsenrichtung angeordnet, wenn sie von der Y-Achsenrichtung aus betrachtet werden. Mit anderen Worten, die Abstandhalter 200 und 300 sind so geformt, dass die Breite in X-Achsenrichtung kleiner ist als die der Energiespeichervorrichtung 100. Alternativ ergibt sich, dass der Abstandhalter 200 keinen Abschnitt aufweist, der der zweiten Gehäusefläche 111a zugewandt ist.
Die konkav-konvexen Abschnitte, die an den zweiten Vorsprüngen 214 und 330 der Abstandhalter 200 und 300 gebildet werden, sind getrennt von der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet. Insbesondere hat der konkav-konvexe Abschnitt des zweiten Vorsprungs 214 einen konvexen Abschnitt 214a auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung und einen konkaven Abschnitt 214b auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung des konvexen Abschnitts 214a, und der konvexe Abschnitt 214a und der konkave Abschnitt 214b sind so ausgebildet, dass sie von der Energiespeichervorrichtung 100 getrennt angeordnet sind. Genauer gesagt, der konvexe Abschnitt 214a ragt in der Y-Achsen-Plus-Richtung entlang des Gehäuseeckabschnitts 111d der Energiespeichervorrichtung 100 vor und ist so angeordnet, dass er sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt. Das heißt, der konvexe Abschnitt 214a ist so geformt, dass er in einem von dem Gehäuseeckabschnitt 111d getrennten Zustand in einer gekrümmten Form in Richtung des Gehäuseeckabschnitts 111d vorsteht. Der konkave Abschnitt 214b ist so geformt, dass er in X-Achsen-Plus-Richtung und in Y-Achsen-Plus-Richtung vertieft ist und sich in Z-Achsenrichtung erstreckt. Die dritte Rippe 615 des Isolators 600 ist an einer dem Abstandhalter 200 zugewandten Position angeordnet und wird in den konkaven Abschnitt 214b in X-Achsenrichtung eingesetzt.
In Bezug auf den Abstandshalter 300 hat der konkav-konvexe Abschnitt des zweiten Vorsprungs 330 einen konkaven Abschnitt 331 auf der Seite der Y-Achsen-Plus-Richtung und einen konkaven Abschnitt 332 auf der Seite der Y-Achsen-Minus-Richtung, und die konkaven Abschnitte 331 und 332 sind so ausgebildet, dass sie von der Energiespeichervorrichtung 100 getrennt angeordnet werden können. Der konkave Abschnitt 331 ist so ausgebildet, dass er in der X-Achsen-Plus-Richtung und der Y-Achsen-Minus-Richtung vertieft ist und sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt. Der konkave Abschnitt 332 ist so geformt, dass er in der Y-Achsen-Plus-Richtung und der Y-Achsen-minus-Richtung vertieft ist und sich in Z-Achsenrichtung erstreckt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren konkaven Abschnitte 332 in X-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet. Die dritte Rippe 615 des Isolators 600 kann an einer dem Abstandhalter 300 zugewandten Position angeordnet und in den konkaven Abschnitt 331 in X-Achsenrichtung oder in den konkaven Abschnitt 332 in Y-Achsenrichtung eingesetzt werden.
Wie in 9(a) dargestellt, hat der konkave Abschnitt 711 der Seitenplatte 700 eine stärker eingekerbte Form als der konkave Abschnitt 613 des Isolators 600, und der Isolator 600 wird vom konkaven Abschnitt 711 freigelegt. Das heißt, der konkave Abschnitt 711 ist ein konkaver Abschnitt, in dem die Außenkante des Hauptkörperabschnitts 710 der Seitenplatte auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite gegenüber dem Isolator 600 vertieft ist.
Insbesondere ist der konkave Abschnitt 711 so geformt, dass er weitgehend ausgespart ist, so dass die Rippe 614 des Isolators 600 freiliegt. Das heißt, die Rippe 614 ist im konkaven Abschnitt 711 angeordnet. Infolgedessen ist die erste Rippe 614a auf der Seite der Erstreckungsrichtung (Y-Achsen-Minus-Richtungsseite in 9) des verlängerten Abschnitts 612 in Bezug auf die Seitenplatte 700 angeordnet. Die zweite Rippe 614b ist auf der Seite des Elektrodenanschlusses 120 (der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite in 9) relativ zur Seitenplatte 700 angeordnet.
Der konkave Abschnitt 711 ist auf der Seite der X-Achsenrichtung (X-Achsen-Plus-Richtungsseite in 9) des Endelements 400 angeordnet. Daher sind, wie in 9(b) dargestellt, der verlängerte Abschnitt 612, der konkave Abschnitt 613 und die Rippe 614 des Isolators 600 ebenfalls auf der Seite des Endelements 400 in X-Achsenrichtung angeordnet. Ebenfalls wie in 8(b) dargestellt, enthält das Endelement 400 einen ersten Eckabschnitt 410, der ein Eckabschnitt auf der Seite der Energiespeichervorrichtung 100 (Y-Achsen-Plus-Richtungsseite) ist, und einen zweiten Eckabschnitt 420, der ein Eckabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite (Y-Achsen-Minus-Richtungsseite) der Energiespeichervorrichtung 100 ist. Der erste Eckabschnitt 410 hat einen größeren Krümmungsradius an der Außenkante als der zweite Eckabschnitt 420. Das heißt, der erste Eckabschnitt 410 hat eine größere abgerundete Außenkante als der zweite Eckabschnitt 420. Der konkave Abschnitt 711 ist so geformt, dass seine Außenkante einen größeren Krümmungsradius hat als der erste Eckabschnitt 410. Das heißt, der konkave Abschnitt 711 hat eine gekrümmte Außenkante, und der Krümmungsradius der gekrümmten Außenkante ist so geformt, dass er größer als der Krümmungsradius der Außenkante des ersten Eckabschnitts 410 ist.
Wie in 10(a) und 10(c) dargestellt, ist eine Stirnkante des Hauptkörperabschnitts 211 des Abstandshalters 200 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite auf einer der Z-Achsen-Minus-Richtung entgegengesetzten Seite relativ zu einer Fläche (der dritten Gehäusefläche 111b) des Gehäuses 110 der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite angeordnet. Das heißt, der Abstandshalter 200 ist so angeordnet, dass der Hauptkörperabschnitt 211 nicht aus der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minusrichtungsseite vorsteht. Eine Stirnkante des dritten Vorsprungs 215 des Abstandshalters 200 auf der Z-Achsen-Minusrichtungsseite ist auf derselben Ebene (auf derselben Ebene P der 10(a) und 10(c)) wie die dritte Gehäusefläche 111b der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet. Das heißt, der Abstandhalter 200 ist so angeordnet, dass auch der dritte Vorsprung 215 nicht aus der Energiespeichervorrichtung 100 zur Z-Achsen-Minus-Richtungsseite hin vorsteht. Mit anderen Worten, der dritte Vorsprung 215 hat eine Form, die auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite nicht an die Oberfläche der Energiespeichervorrichtung 100 anliegt.
Bei einer solchen Konfiguration ist die Oberfläche (die dritte Gehäusefläche 111b) der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite so angeordnet, dass sie an den zweiten Wandabschnitt 630 des Isolators 600 anliegt. Der dritte Vorsprung 215 des Abstandshalters 200 ist ebenfalls so angeordnet, dass er an den zweiten Wandabschnitt 630 des Isolators anliegt. Das heißt, da die dritte Gehäusefläche 111b und die Stirnkante des dritten Vorsprungs 215 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite auf derselben Ebene P angeordnet sind, werden sie auf dem zweiten Wandabschnitt 630 platziert. Der Isolator 600 ist so angeordnet, dass er auch an der Oberfläche (der zweiten Gehäusefläche 111a) der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Seite der X-Achsenrichtung anliegt. Der zweite Wandabschnitt 630 des Isolators wird mit dem dritten Wandabschnitt 740 der Seitenplatte eingesetzt und an der Energiespeichervorrichtung 100 befestigt.
Wie in 10(a) und 10(b) dargestellt, drücken das erste Pressteil 621 und das zweite Pressteil 622, die auf dem ersten Wandabschnitt 620 des Isolators 600 vorgesehen sind, die beiden Endabschnitte der Energiespeichervorrichtung 100 in X-Achsenrichtung in Richtung der Z-Achsen-Minus-Richtung. Der erste Isolator-Wandabschnitt 620 wird mit dem zweiten Wandabschnitt 730 der Seitenplatte eingesetzt und an der Energiespeichervorrichtung 100 befestigt. Infolgedessen wird die Energiespeichervorrichtung 100 gekühlt, wobei die dritte Gehäusefläche 111b an die Kühlvorrichtung 20 gedrückt wird. Da die mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 durch einen Isolator 600 gedrückt und auf den zweiten Wandabschnitt 630 des Isolators gepresst werden, sind die dritten Gehäuseflächen 111b der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 in derselben Ebene P angeordnet. Dadurch werden die dritten Gehäuseflächen 111b der mehreren Energiespeichervorrichtungen 100 gleichmäßig an die Kühlvorrichtung 20 gepresst, um gekühlt zu werden.
Obwohl der Abstandhalter 200 unter Bezugnahme auf 10 beschrieben wurde, hat auch der Abstandhalter 300 eine ähnliche Konfiguration.
[ Beschreibung der Effekte]
Wie zuvor beschrieben, sind gemäß dem Energiespeichergerät 10 der vorliegenden Ausführungsform die Abstandhalter 200 und 300 von der ersten Richtung (Y-Achsen-Minus-Richtung) aus gesehen in der zweiten Richtung (X-Achsenrichtung) innerhalb der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet, und der konkav-konvexe Abschnitt, der den konkaven Abschnitt und/oder den konvexen Abschnitt aufweist, ist am Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet. er konkav-konvexe Abschnitt wird getrennt von der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet. Durch diese Anordnung der Abstandshalter 200 und 300 innerhalb der Energiespeichervorrichtung 100 in der zweiten Richtung (d.h. so geformt, dass sie in der zweiten Richtung nicht aus der Energiespeichervorrichtung 100 hervorstehen), kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts 10 in der zweiten Richtung zunimmt. Durch Bildung der von der Energiespeichervorrichtung 100 getrennten konkav-konvexen Abschnitte an den Endabschnitten der Abstandshalter 200 und 300 in der zweiten Richtung ist es möglich, die Kriechstrecke zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und einem anderen Element (benachbarte Energiespeichervorrichtung 100 usw.) an den Endabschnitten der Abstandshalter 200 und 300 in der zweiten Richtung zu vergrößern. Dadurch ist es möglich, eine Verkleinerung des Energiespeichergeräts 10 und gleichzeitig eine Isolierung am Endabschnitt der Vorrichtung 100 des Energiespeichers in der zweiten Richtung zu erreichen.
Die Abstandhalter 200 und 300 umfassen die Vorsprungabschnitte (zweite Vorsprünge 214 und 330), die von den Hauptkörperabschnitten 211 und 310 in der zweiten Richtung vorstehen, und die konkav-konvexen Abschnitte sind an den Vorsprungabschnitten ausgebildet. Um die Kriechstrecke zu vergrößern, kann hier, wenn die gesamte Breite der Abstandhalter 200 und 300 in der zweiten Richtung verbreitert wird, ein Teil der Endabschnitte der Abstandhalter 200 und 300 aufgrund eines Fehlers in der Maßgenauigkeit bei der Herstellung der Abstandhalter 200 und 300 aus der Endfläche der Energiespeichervorrichtung 100 hervorstehen. Andererseits muss es nicht notwendig sein, die Kriechstrecke zu vergrößern, weil die Isolierplatte 130 auf der Energiespeichervorrichtung 100 angeordnet ist. Aus diesem Grund wird der Vorsprungabschnitt an einem Abschnitt (ein Abschnitt auf der Z-Achsen-Plus-Richtungsseite) der Abstandhalter 200 und 300 gebildet, an dem die Kriechstrecke vergrößert werden muss, und an diesem Vorsprungabschnitt wird der konkav-konvexe Abschnitt gebildet. Entsprechend kann verhindert werden, dass die Abstandhalter 200 und 300 aufgrund eines Fehlers in der Abmessungsgenauigkeit der Abstandhalter 200 und 300 aus der Energiespeichervorrichtung 100 herausragen. Da, wie zuvor beschrieben, verhindert werden kann, dass die Breite des Energiespeichergeräts 10 in der zweiten Richtung zunimmt, kann, wie zuvor beschrieben, eine Verkleinerung des Energiespeichergeräts 10 erreicht werden. Es ist auch möglich, den Materialeinsatz für die Herstellung der Abstandhalter 200 und 300 zu reduzieren.
Der konkav-konvexe Abschnitt des Abstandhalters 200 umfasst den konvexen Abschnitt 214a, der entlang des Gehäuseeckabschnitts 111d der Energiespeichervorrichtung 100 hervorsteht. Durch die Bildung des konvexen Abschnitts 214a, der entlang des GehäuseEckabschnitts 111d der Energiespeichervorrichtung 100 am Endabschnitt des Abstandhalters 200 in der zweiten Richtung vorsteht, kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts 10 in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters 200 in der zweiten Richtung vergrößert wird.
Die konkav-konvexen Abschnitte der Abstandhalter 200 und 300 umfassen die konkaven Abschnitte 214b, 331 und 332, in denen die Oberflächen der Endabschnitte vertieft sind. Durch die Bildung der konkav-konvexen Abschnitte 214b, 331 und 332 an den Endabschnitten der Abstandhalter 200 und 300 in der zweiten Richtung kann verhindert werden, dass die des Energiespeichergeräts 10 in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke an den Endabschnitten der Abstandhalter 200 und 300 in der zweiten Richtung vergrößert wird.
Da die in den konkav-konvexen Abschnitten der Abstandhalter 200 und 300 vorgesehenen konkaven Abschnitte 214b, 331 und 332 in die dritte Richtung (Z-Achsenrichtung) verlängert werden, kann die Kriechstrecke an den Endabschnitten der Abstandhalter 200 und 300 in der zweiten Richtung gegenüber der dritten Richtung vergrößert werden.
Da die konkaven Abschnitte 214b und 332, die in den konkav-konvexen Abschnitten der Abstandhalter 200 und 300 vorgesehen sind, in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung vertieft ausgebildet sind, kann die Kriechstrecke in Bezug auf Elemente (benachbarte Energiespeichervorrichtung 100 oder das Endelement 400 usw.), die sich in der ersten Richtung der Abstandhalter 200 und 300 befinden, vergrößert werden. Da außerdem mehrere konkave Abschnitte 332 in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind, kann die Kriechstrecke in Bezug auf das Endelement 400 weiter erhöht werden.
Das Energiespeichergerät 10 umfasst das Isolierelement (Isolator 600), das in den konkaven Abschnitt 214b des Abstandhalters 200 eingesetzt wird. Durch das Einfügen des Isolierelements in den konkaven Abschnitt 214b am Endabschnitt des Abstandhalters 200 in der zweiten Richtung kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts 10 in der zweiten Richtung zunimmt, während die Kriechstrecke am Endabschnitt des Abstandhalters 200 in der zweiten Richtung weiter vergrößert wird.
In der Konfiguration, in der die Energiespeichervorrichtung 100 und die Abstandhalter 200 und 300 durch die Verbindungselemente 510 und 520 verbunden sind, sind auf den Abstandhaltern 200 und 300 die ersten Vorsprungabschnitte vorgesehen, die von den ersten Abstandhalterflächen 211a und 311, auf denen die Verbindungselemente 510 und 520 zur Energiespeichervorrichtung 100 hin angeordnet sind, vorstehen. Dementsprechend können die ersten Vorsprungabschnitte, wenn die Energiespeichervorrichtung 100 sich auszudehnen droht, die Ausdehnung der Energiespeichervorrichtung 100 unterdrücken, selbst wenn die Verbindungselemente 510 und 520 durch die Quellkraft der Energiespeichervorrichtung 100 zusammengedrückt werden. Selbst wenn die Verbindungselemente 510 und 520 aufgrund der hohen Härte o.ä. der Verbindungselemente 510 und 520 nicht durch die Quellkraft der Energiespeichervorrichtung 100 komprimiert werden, kann die Energiespeichervorrichtung 100 in Richtung anderer Abschnitte als die Verbindungselemente 510 und 520 anschwellen. Aber selbst in diesem Fall ist es möglich, durch Anordnung der ersten Vorsprungabschnitte zu verhindern, dass die Energiespeichervorrichtung 100 in Richtung anderer Abschnitte als die Verbindungselemente 510 und 520 aufquillt.
Durch Ausbilden der ersten Vorsprünge 213 und 320, die entlang des konvexen Abschnitts (Dichtung 121) der Energiespeichervorrichtung 100 in den Abstandhaltern 200 und 300 hervorstehen, können die Energiespeichervorrichtung 100 und die Abstandhalter 200 und 300 ohne die Bereitstellung von Abschnitten positioniert werden, die die Seitenfläche der Energiespeichervorrichtung 100 auf den Abstandhaltern 200 und 300 sandwichartig einschließen. Dadurch kann verhindert werden, dass die Breite des Energiespeichergeräts 10 zunimmt, sodass das Energiespeichergerät 10 verkleinert werden kann.
Durch Anordnen des ersten Elements 201 mit hoher Wärmebeständigkeit an der Position, die an die Seitenfläche der Energiespeichervorrichtung 100 auf dem Abstandhalter 200 anliegt, kann verhindert werden, dass sich der Abstandhalter 200 verformt oder schmilzt, selbst wenn die Energiespeichervorrichtung 100 eine hohe Temperatur hat. Der Abstandhalter 200 hat oft eine komplizierte Form, um die Energiespeichervorrichtung 100 zu isolieren oder zu halten, aber es ist im Allgemeinen schwierig, ein Element mit hoher Wärmebeständigkeit in eine komplizierte Form zu bringen. Wenn das zweite Element 210 so geformt ist, dass es die Energiespeichervorrichtung 100 isolieren oder halten kann, indem der Abstandhalter 200 so konfiguriert wird, dass das zweite Element 210 den Endabschnitt des ersten Elements 201 mit hoher Wärmebeständigkeit trägt, ist es daher nicht notwendig, das erste Element 201 zu einer komplizierten Form zu verarbeiten. Da insbesondere das zweite Element 210 aus Harz geformt ist und in eine komplizierte Form gebracht werden kann, kann das zweite Element 210 leicht zu einer Struktur geformt werden, die die Energiespeichervorrichtung 100 isoliert oder hält. Dementsprechend kann das erste Element 201 mit hoher Wärmebeständigkeit leicht auf dem Abstandhalter 200 angeordnet werden. Da es, wie zuvor beschrieben, möglich ist, die Verformung oder das Schmelzen des Abstandhalters 200 durch das erste Element 201 zu verhindern, selbst wenn die Energiespeichervorrichtung 100 eine hohe Temperatur (z.B. 600°C oder ähnliches) aufgrund einer Anomalie der Energiespeichervorrichtung 100 usw. aufweist, ist es möglich, die Funktionen des Abstandhalters 200, wie z.B. die Unterdrückung einer Quellung bzw. Ausdehnung oder die wärmeisolierende Eigenschaft der Energiespeichervorrichtung 100, aufrechtzuerhalten und das Auftreten von Defekten zu unterdrücken.
Die Abstandhalter 200 und 300 sind mit den dritten Vorsprüngen 215 und 340 versehen, die eine Form haben, die zur Z-Achsen-Minus-Richtungsseite der Energiespeichervorrichtung 100 vorsteht, aber nicht an die Oberfläche der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite anliegt. Die Hauptkörperabschnitte 211 und 310 der Abstandshalter 200 und 300 sind an Positionen angeordnet, die nicht an den dritten Vorsprüngen 215 und 340 von der Oberfläche der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minusrichtungsseite der Z-Achse vorstehen. Da die Oberfläche der Energiespeichervorrichtung 100 auf der Z-Achsen-Minus-Richtungsseite ohne Behinderung durch die Hauptkörperabschnitte 211 und 310 und die dritten Vorsprünge 215 und 340 der Abstandhalter 200 und 300 an der Kühlvorrichtung 20 zur Anlage gebracht werden kann, kann der Energiespeichervorrichtung 100 leicht gekühlt werden.
In der Energiespeichervorrichtung 100 fließt ein Strom durch den Elektrodenanschluss 120. Um die Isolierung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitfähigen Element (Seitenplatte 700) zu gewährleisten, ist es daher wichtig, die Isolierung zwischen dem Elektrodenanschluss 120 der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitfähigen Element zu gewährleisten. Daher ist im ersten Isolierelement (Isolator 600) zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitenden Element der Abschnitt auf der Seite des Elektrodenanschlusses 120 verlängert. Dadurch ist es möglich, die Kriechstrecke zwischen dem Elektrodenanschluss 120 der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitenden Element zu vergrößern, so dass die Isolierung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitenden Element verbessert werden kann.
Im leitenden Element wird der konkave Abschnitt 711 gebildet, der an der Außenkante auf der Seite der Z-Achsen-Plus-Richtung (Seite des Elektrodenanschlusses 120) ausgespart ist. Dadurch kann die Kriechstrecke zwischen dem Elektrodenanschluss 120 der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitenden Element vergrößert werden, so dass die Isolierung zwischen der Energiespeichervorrichtung 100 und dem leitenden Element verbessert werden kann.
Um in dem Presselement (Isolator 600 und Seitenplatte 700) alle Energiespeichervorrichtungen 100 mit großer Kraft zu pressen, ist es notwendig, alle Energiespeichervorrichtungen 100 so anzuordnen, dass sie von allen Pressteilen mit großer Kraft gepresst werden. Da es schwierig sein kann, das Presselement zu konfigurieren, werden die Presskräfte durch die Pressteile unterschiedlich gestaltet. Da es, wie zuvor beschrieben, nicht notwendig ist, alle Energiespeichervorrichtungen 100 mit einer großen Kraft durch alle Pressteile zu pressen, ist es möglich, das Presselement, das die Vielzahl der Energiespeichervorrichtungen 100 presst, einfach zu gestalten.
[Beschreibung der Modifikationen]
Obwohl das Energiespeichergerät 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bisher beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt. D.h. die hierin offenbarte Ausführungsform ist in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend, und der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch den Umfang der Ansprüche definiert, und alle Änderungen im Sinne und Umfang, die den Ansprüchen entsprechen, sind darin umfasst.
In der obigen Ausführungsform sind die konkav-konvexen Abschnitte der Abstandshalter 200 und 300 auf den zweiten Vorsprüngen 214 und 330 der Hauptkörperabschnitte 211 und 310 ausgebildet. Die zweiten Vorsprünge 214 und 330 müssen jedoch nicht an den Hauptkörperabschnitten 211 und 310 ausgebildet sein, und die konkav-konvexen Abschnitte können über die gesamten Endabschnitte der Hauptkörperabschnitte 211 und 310 ausgebildet werden.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform weisen alle Abstandhalter 200 die oben erwähnte Konfiguration auf, aber jeder Abstandhalter 200 kann eine von der zuvor beschriebenen Konfiguration abweichende Konfiguration aufweisen. Dasselbe gilt für den Abstandhalter 300, die Energiespeichervorrichtung 100, den Isolator 600 und die Seitenplatte 700.
Die Konfigurationen, die durch beliebiges Kombinieren der jeweiligen Bestandteile, die die oben erwähnte Ausführungsform und ihre Modifikationen enthalten, hergestellt werden, gehören ebenfalls zum Erfindungsumfang dieser Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als ein solches Energiespeichergerät 10 realisiert werden, sondern auch als die Abstandshalter 200 und 300.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf eine Energiespeichervorrichtung oder dergleichen angewendet werden, die eine Energiespeichervorrichtung wie eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie enthält.
Bezugszeichenliste

10:: Energiespeichergerät
100:: Energiespeichervorrichtung
110:: Gehäuse
111a:: zweite Gehäusefläche
111b:: dritte Gehäusefläche
111c:: vierte Gehäusefläche
111d:: Gehäuseecke
112a:: erste Gehäusefläche
115:: Verbindung
120:: Elektrodenanschluss
121:: Dichtung
200, 300:: Abstandhalter
201:: erstes Element
210:: zweites Element
211, 310:: Hauptkörperabschnitt
211a, 311:: erste Abstandhalterfläche
211b, 312b:: Verbindungsvorsprung
211c:: erster konkaver Abschnitt
211d:: Zwischenteil
211e:: zweiter konkaver Abschnitt
211f, 313:: zweite Abstandhalterfläche
212:: Öffnung
213, 320:: erster Vorsprung
214, 330:: zweiter Vorsprung
214a:: konvexer Abschnitt
214b, 331, 332:: konkaver Abschnitt
215, 340:: dritter Vorsprung
221:: Eingriffsteil
240, 510, 520, 530:: Verbindungselement
312:: erster Vorsprungabschnitt
312a:: mittlerer Vorsprungabschnitt
600:: Isolator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015005362 A [0003]

Claims

Energiespeichergerät, umfassend eine Energiespeichervorrichtung und einen Abstandshalter, der in einer ersten Richtung benachbart zu Energiespeichervorrichtung angeordnet ist, wobei der Abstandshalter von der ersten Richtung aus gesehen innerhalb der Energiespeichervorrichtung in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet ist und einen konkav-konvexen Abschnitt aufweist, der mindestens einen konkaven Abschnitt und/oder einen konvexen Abschnitt aufweist, der an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und wobei der konkav-konvexe Abschnitt von der Energiespeichervorrichtung beabstandet ist.
Energiespeichergerät gemäß Anspruch 1, wobei der Abstandhalter einen Hauptkörperabschnitt und einen Vorsprungabschnitt aufweist, der vom Hauptkörperabschnitt in der zweiten Richtung vorsteht, und der konkav-konvexe Abschnitt auf dem Vorsprungabschnitt vorgesehen ist.
Energiespeichergerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der konkav-konvexe Abschnitt einen konvexen Abschnitt aufweist, der in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung entlang einer Ecke der Energiespeichervorrichtung vorsteht.
Energiespeichergerät nach Anspruch 3, wobei die Energiespeichervorrichtung eine lange Seitenfläche und eine kurze Seitenfläche aufweist, und die Ecke zwischen der langen Seitenfläche und der kurzen Seitenfläche angeordnet ist.
Energiespeichergerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der konkav-konvexe Abschnitt einen konkaven Abschnitt aufweist, der in einer Oberfläche des Endabschnitts vertieft ausgebildet ist.
Energiespeichergerät gemäß Anspruch 5, wobei sich der konkav-konvexe Abschnitt in eine dritte Richtung erstreckt, die die erste Richtung und die zweite Richtung schneidet.
Energiespeichergerät nach Anspruch 5 oder 6, wobei der konkave Abschnitt in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung vertieft ausgebildet ist.
Energiespeichergerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, das ferner ein Isolierelement aufweist, das in den konkaven Abschnitt eingesetzt ist.