JP2015144064A - 蓄電装置および蓄電装置に配置される規制部材 - Google Patents

蓄電装置および蓄電装置に配置される規制部材 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、蓄電素子それぞれにおいて、電極端子等の部材の不要なずれの発生が抑制され、かつ効率よく製造することのできる蓄電装置を提供すること。
【解決手段】複数の電池10を備える蓄電装置1であって、複数の電池10のそれぞれは、電極体400を収容する容器100と、容器100から突出して設けられた正極端子200または負極端子300である電極端子と、電極端子に接続された接続板210と、接続板210と電池10の外部のバスバー800とを締結する締結部材280とを有し、蓄電装置1は、少なくとも一部が、複数の電池10それぞれの容器100と接続板210との間に配置され、複数の締結部材280の、電極端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する規制部材220を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置に関する。
世界的な環境問題への取り組みとして、従来のガソリン自動車に代えてハイブリッド自動車および電気自動車等の、動力源としてモータを備える自動車が普及し始めている。
また、これらハイブリッド自動車等に備えられたモータに電力を供給する電源として、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を複数備える蓄電装置が広く活用されている。
このような蓄電装置が備える蓄電素子のそれぞれは、例えば、容器から突出して設けられた電極端子と、当該電極端子に接続された金属製の接続板とを備える。
また、隣り合う蓄電素子の接続板のそれぞれには、例えば、ボルトおよびナット等によりバスバー等の導電部材が締結され、当該導電部材によって、これら蓄電素子が電気的に接続される。
特許文献1には、このような構成を有する電池において、接続板と導電部材とを締結する際の電極端子等の移動を防止するための構造が開示されている。
特許第5146110号公報
ここで、電池等の蓄電素子において、外部の導電部材をボルトおよびナット等で取り付ける際に、電極端子等の部材を移動させないためには、従来では、上記特許文献1に開示されたように、これらの部材を固定する絶縁性の部材(固定部材)が蓄電素子に組み込まれる。
具体的には、この固定部材が、電極端子等の他の部材とともに蓋板に配置され、蓋板で容器の本体の開口を閉塞するように、蓋板と容器本体とが接合される。
この蓋板と容器本体との接合の手法としては、例えば溶接が用いられるが、従来では、固定部材の存在が、溶接する位置および範囲等についての制限となり得る。
また、蓋板と容器本体との溶接の前には、固定部材の蓋板への取り付けを完了しておく必要があるため、固定部材の存在が、蓄電素子、および、蓄電素子を複数備える蓄電装置の製造工程についての制限ともなり得る。
本発明は、上記従来の課題を考慮し、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、蓄電素子それぞれにおいて、電極端子等の部材の不要なずれの発生が抑制され、かつ効率よく製造することのできる蓄電装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記電極体に電気的に接続され、前記容器から突出して設けられた電極端子である第一端子と、前記第一端子に接続された第一接続板と、前記第一接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する第一締結部材とを有し、前記蓄電装置はさらに、少なくとも一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記第一接続板との間に配置され、複数の前記第一締結部材の、前記第一端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する規制部材を備える。
この構成によれば、それぞれの蓄電素子において、第一接続板と外部の導電部材とを締結する第一締結部材の一部は、規制部材によって、第一端子の突出方向に交差する方向の移動が規制される。
これにより、第一接続板と導電部材とを締結する際において、例えば第一端子を軸として第一接続板が回動することが抑制される。その結果、第一接続板と第一端子との接続の信頼性の低下、または、第一端子と容器との間の気密性の低下などの抑制が可能となる。
また、規制部材は、複数の蓄電素子それぞれの容器と第一接続板との間に配置されるため、例えば蓋板と容器本体とが溶接等によって接合された状態の容器に、規制部材を配置することができる。つまり、簡単に言うと、蓄電素子の容器に規制部材を後付けで配置することができる。
従って、例えば、複数の蓄電素子の完成品を、外装体(ケース)の内部に並べて配置した後に、これら複数の蓄電素子に対して容易に規制部材を配置することができる。これにより、蓄電装置の製造効率が向上される。
このように、本態様の蓄電装置は、複数の蓄電素子それぞれにおいて、電極端子等の部材の不要なずれの発生が抑制され、かつ効率よく製造することのできる蓄電装置である。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材はさらに、前記規制部材の端縁から切り欠き状に設けられた部分を含む係合部であって、前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の壁面以外の部分と係合する係合部を有するとしてもよい。
この構成によれば、規制部材は、少なくとも1つの蓄電素子の所定の部分が端縁から差し込まれることで、当該所定の部分と係合する係合部を有している。
これにより、蓄電素子に後付け可能であるという規制部材の特徴が阻害されることなく、規制部材の姿勢の安定性をさらに向上させることができる。その結果、各蓄電素子における第一接続板および第一端子についての回り止め効果も向上する。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記係合部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の、前記容器の壁面以外の部分である、前記第一端子と係合するとしてもよい。
この構成によれば、少なくとも1つの蓄電素子の第一端子を利用して、規制部材の複数の蓄電素子への後付けおよび固定等を行うことができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材はさらに、前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の壁面に当接することで、前記規制部材の、前記第一端子の突出方向と交差する平面内における回動を規制する当接部を有するとしてもよい。
この構成によれば、規制部材の複数の蓄電素子に対する移動または回動がより確実に抑制され、その結果、各蓄電素子における第一接続板および第一端子についての回り止め効果も向上する。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記当接部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の、前記第一端子が配置された面である主面と交差する方向に平行な壁面である側壁面に外側から当接することで、前記規制部材の、前記平面内における回動を規制するとしてもよい。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記当接部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の、前記第一端子が配置された面である主面の端縁から立設された壁面である内壁面に内側から当接することで、前記規制部材の、前記平面内における回動を規制するとしてもよい。
このように、規制部材に、例えば蓄電素子の容器の形状に応じた態様で当接部を設けることができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、さらに、前記第一端子とは逆極の電極端子である第二端子と、前記第二端子に接続された第二接続板と、前記第二接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する第二締結部材とを備え、前記規制部材は、一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記第二接続板との間に配置され、複数の前記第二締結部材の、前記第二端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する方向への移動を規制するとしてもよい。
この構成によれば、例えば、各蓄電素子における、第一端子側および第二端子側の回り止めを、1つの部材(規制部材)に担わせることができる。そのため、蓄電装置を構成する部品点数の削減、および、蓄電装置の製造工程の簡素化等が可能となる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材は、前記第一端子と前記第二端子との間の位置に、前記規制部材の折り曲げを容易化する薄肉部を有するとしてもよい。
この構成によれば、規制部材を複数の蓄電素子に取り付ける作業が容易化されるため、蓄電装置の製造がより効率化される。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材は、前記複数の蓄電素子それぞれの前記第一締結部材と前記容器とを電気的に絶縁する絶縁性を有するとしてもよい。
この構成によれば、規制部材は、一部が導電部材(例えばバスバー)と各蓄電素子の容器との間に配置されているため、導電部材と各容器との電気的な絶縁が確保される。そのため、仮に、強い衝撃によって導電部材または蓄電素子が変形してしまうような非通常状態に蓄電装置が置かれた場合であっても、当該蓄電素子の容器と導電部材との間での短絡の発生が抑制される。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材は、樹脂と無機材料との複合材料によって構成されているとしてもよい。
この構成によれば、例えば、各蓄電素子における、第一端子等の部材の回り止めとしての強度の向上と、容器と他の部材との電気的絶縁の確実性の向上とが図られる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記第一締結部材は、ボルトとナットとを含み、前記規制部材は、前記第一締結部材の一部である前記ナットを保持するとしてもよい。
この構成によれば、蓄電素子の数に応じた数のナットを保持した状態の規制部材を、各蓄電素子の第一接続板と容器との間に挿入するように配置することで、規制部材の、複数の蓄電素子への後付けができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記第一締結部材は、ボルトとナットとを含み、前記規制部材は、前記第一締結部材の一部である前記ボルトを起立した状態で保持し、前記第一接続板には、前記第一接続板の端縁から前記ボルトが貫通する位置まで延設された溝が形成されているとしてもよい。
この構成によれば、蓄電素子の数に応じた数のボルトを起立した状態で保持する規制部材を、各ボルトが、各蓄電素子の第一接続板に設けられた溝に挿入されるように配置することで、規制部材の、複数の蓄電素子への後付けができる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記規制部材には、前記導電部材が配置された側から前記複数の蓄電素子を見た場合における、隣り合う2つの蓄電素子の間の位置に、前記規制部材の端縁から切り欠き状に設けられた溝、または、前記規制部材を厚み方向に貫通する孔が形成されているとしてもよい。
この構成によれば、複数の蓄電素子それぞれの容器の一部を覆うように配置される規制部材において、部材の回り止めおよび絶縁等の機能への影響が少ない蓄電素子の間の部分に、溝または孔が設けられる。これにより、例えば、各蓄電素子で発生した熱を効率よく放熱することができる。また、規制部材に必要な強度を損なわない範囲で、規制部材に使用される樹脂等の材料の削減および、規制部材の軽量化も図られる。
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記導電部材は、前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の第一接続板と、前記第一蓄電素子と隣り合う第二蓄電素子の第一接続板とを接続するバスバーであるとしてもよい。
この構成によれば、バスバーを、蓄電素子の第一接続板に締結する場合に、第一接続板および、第一接続板に接続された第一端子の回動が規制されるため、バスバーと第一接続板とを強固に締結することができる。
また、本発明の一態様に係る規制部材は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置に配置される規制部材であって、前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記電極体に電気的に接続された電極端子と、前記電極端子に接続された接続板と、前記接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する締結部材と、を有し、前記規制部材は、少なくとも一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記接続板との間に配置され、複数の前記締結部材の、前記電極端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する。
本態様の規制部材によれば、接続板の回動の抑制等の、上記の各態様に係る蓄電装置における規制部材と同じ効果を得ることができる。
本発明によれば、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、蓄電素子それぞれにおいて、電極端子等の部材の不要なずれの発生が抑制され、かつ効率よく製造することのできる蓄電装置を提供することができる。
実施の形態における蓄電装置の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態における規制部材の概要を示す斜視図である。 実施の形態における規制部材の概要を示す上面図である。 実施の形態における規制部材の取り付け方の一例を示す斜視図である。 図4の規制部材におけるA−A断面を示す断面図である。 実施の形態における電池の規制部材が配置された部分を示す図である。 規制部材による接続板および電極端子についての回り止め効果を説明するための図である。 実施の形態の変形例1における規制部材を示す斜視図である。 図8に示す規制部材が薄肉部を有する場合の外観を示す斜視図である。 実施の形態の変形例2における規制部材の断面図である。 実施の形態の変形例3における電池に取り付けられた規制部材とその周辺の側面を示す側面図である。 実施の形態の変形例4における電池と規制部材とを示す斜視図である。 実施の形態の変形例5における規制部材を示す上面図である。 実施の形態の変形例6における規制部材を示す斜視図である。 実施の形態における規制部材の構成例を示す模式図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における蓄電素子について説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
また、以下で説明する実施の形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
以下の実施の形態では、蓄電素子として電池を例に挙げ、図1〜図7を用いて、実施の形態における電池および当該電池を複数備える蓄電装置の説明を行う。
(蓄電装置および電池の構成概要)
図1は、実施の形態における蓄電装置1の構成概要を示す斜視図である。なお、図1において、一番手前の電池10は、内部構造の概要が示されるように、容器100の内部を透視した図となっている。
本実施の形態の蓄電装置1は、複数の電池10と、複数の電池10に取り付けられた規制部材220とを備える。
また、蓄電装置1は複数のバスバーを備え、複数の電池10は複数のバスバーによって直列に接続されているが、図1では、バスバーの図示は省略されている。バスバーの配置位置等については図4を用いて後述する。
また、蓄電装置1は、複数の電池10を収容する外装体等の、図1に図示しない他の構成要素も備えている。しかし、本実施の形態の蓄電装置1の特徴を明確に説明するために、外装体等の他の構成要素についての図示および詳細な説明は省略する。
蓄電装置1は、複数の蓄電素子を備えることから、例えば「蓄電モジュール」または「組電池」と呼ばれる場合もある。また、各電池10は、例えば「セル」または「単電池」と呼ばれる場合もある。
電池10は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池であり、例えば、非水電解質二次電池である。
非水電解質二次電池としては、例えば、正極活物質がコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物であり、負極活物質が炭素材料であるリチウムイオン二次電池を挙げることができる。
なお、電池10の種類は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよく、また、一次電池であってもよい。また、電池10が、蓄電素子である、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタであってもよい。
電池10は、図1に示すように、電極体400を収容する容器100と、電極体400に電気的に接続され、容器100から突出して設けられた電極端子とを備える。具体的には、容器100には、それぞれが電極端子である正極端子200および負極端子300が配置されている。
なお、正極端子200および負極端子300のいずれか一方は第一端子の一例であり、他方は第二端子の一例である。
電池10はさらに、正極端子200および負極端子300それぞれに接続された接続板210を備える。各接続板210には、締結部材280によって、外部の導電部材(本実施の形態ではバスバー)が締結される。
なお、締結部材280は、本実施の形態ではボルトおよびナットの組み合わせによって実現されている。また、1つの電池10について配置される2つの締結部材280のうちの一方は第一締結部材の一例であり、他方の締結部材280は第二締結部材の一例である。
また、正極端子200および接続板210は、例えば、かしめまたは溶接によって接続されている。負極端子300および接続板210も同様に、例えば、かしめまたは溶接によって接続されている。
このような構成の電池10には、電極端子および接続板210の回り止めとして機能する規制部材220が配置されている。具体的には、本実施の形態では、図1のように複数の電池を一列に並べた場合に、各電池10の両極に対応する位置のそれぞれに規制部材220が配置されている。
規制部材220は、少なくとも一部が、複数の電池10それぞれの容器100と接続板210との間に配置され、複数の締結部材280の、電極端子(正極端子200または負極端子300、以下同じ)の突出方向と交差する方向への移動を規制する。
なお、本実施の形態において、規制部材220は、複数の締結部材280の一部を保持することで、これら複数の締結部材280の移動を規制している、また、正極端子200および負極端子300の突出方向をZ軸に平行とした場合、規制部材220により、当該突出方向と交差する平面であるXY平面における締結部材280の移動が規制される。
また、本実施の形態では、規制部材220は、規制部材220の端縁から切り欠き状に設けられた部分を含む係合部221であって、少なくとも1つの電池10の容器100の壁面以外の部分と係合する係合部221を有する。規制部材220についての詳細は、図2等を用いて後述する。
容器100は、金属からなる矩形筒状で底を備える容器本体101と、容器本体101の開口を閉塞する金属製の蓋板110とで構成されている。
また、容器100の内方には、電極体400と、正極集電体120と、負極集電体130とが配置されている。
なお、電池10の容器100の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示は省略する。
容器100は、電極体400等を内部に収容後、蓋板110と容器本体101とが溶接等されることにより内部を密封する構造を有している。なお、蓋板110と容器本体101との溶接の手法としては、例えば、レーザー光線を用いたレーザー溶接が採用される。
電極体400は、正極と負極とセパレータとを備え、電気を蓄えることができる部材である。具体的には、電極体400は、負極と正極との間にセパレータが挟み込まれるように層状に配置されたものを、全体が長円形状となるように捲回されて形成されている。また、正極箔は例えばアルミニウムで形成され、負極箔は例えば銅で形成されている。
なお、電極体400の形状としては長円形状に限定されず、円形状または楕円形状でもよい。また、電極体400の構造は捲回型に限られず、平板状極板を積層した構造でもよい。
正極端子200は、電極体400の正極に電気的に接続された電極端子であり、負極端子300は、電極体400の負極に電気的に接続された電極端子である。
また、正極端子200および負極端子300は、電極体400の上方に配置された蓋板110に、蓋板110とは絶縁された状態で取り付けられている。
具体的には、正極端子200および負極端子300のそれぞれは、絶縁性のパッキン(図示せず)を介して蓋板110に取り付けられている。
正極集電体120は、電極体400の正極と容器100の側壁との間に配置され、正極端子200と電極体400の正極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、正極集電体120は、電極体400の正極箔と同じく、アルミニウムで形成されている。
負極集電体130は、電極体400の負極と容器100の側壁との間に配置され、負極端子300と電極体400の負極とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材である。なお、負極集電体130は、電極体400の負極箔と同じく、銅で形成されている。
また、容器100の内部に封入される非水電解質(電解液)は、様々なものを選択することができる。
例えば、非水電解質の有機溶媒として、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−メチル−1,3−ジオキソラン、ジオキソラン、フルオロエチルメチルエーテル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネート、プロピレングリコールジプロピオネート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、アセトニトリル、フルオロアセトニトリル、エトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジエトキシテトラフルオロシクロトリホスファゼン、フェノキシペンタフルオロシクロトリホスファゼンなどのアルコキシ及びハロゲン置換環状ホスファゼン類または鎖状ホスファゼン類、リン酸トリエチル、リン酸トリメチル、リン酸トリオクチルなどのリン酸エステル類、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリブチルなどのホウ酸エステル類、N−メチルオキサゾリジノン、N−エチルオキサゾリジノン等の非水溶媒が挙げられる。また、これに公知の添加剤を加えることもできる。
また、固体電解質を用いる場合は、高分子固体電解質として有孔性高分子固体電解質膜を用い、高分子固体電解質にさらに電解液を含有させればよい。また、ゲル状の高分子固体電解質を用いる場合には、ゲルを構成する電解液と、細孔中等に含有されている電解液とは異なっていてもよい。ただし、高出力、高容量が要求される中大型電池の場合は、固体電解質または高分子固体電解質を用いるよりも非水電解質を単独で用いるほうがより好ましい。
(規制部材の詳細)
以上のような基本的な構成を有する実施の形態の蓄電装置1における、規制部材220の形状等について図2〜図7を用いて説明する。
ここで、本実施の形態では、図1における左側の規制部材220の形状等と、図1における右側の規制部材220の形状等とは、実質的に同一である。そのため、以下では、主として、図1における左側の規制部材220に関する事項について説明し、図1における右側の規制部材220に関する事項についてはその説明を適宜省略する。
図2は、実施の形態における規制部材220の概要を示す斜視図であり、図3は、実施の形態における規制部材220の概要を示す上面図である。
図4は、実施の形態における規制部材220の取り付け方の一例を示す斜視図である。なお、図4において、容器100は点線で示されており、かつ、容器100の内部を透視した図となっている。
図5は、図4の規制部材220におけるA−A断面を示す断面図である。
図6は、実施の形態における電池10の規制部材220が配置された部分を示す図である。
なお、図6の(a)は、電池10における規制部材220の周辺の構造を示す上面図であり、図6の(b)は、図6の(a)に対応する正面図であり、図6の(c)は、図6の(a)に対応する側面図である。
また、本実施の形態では、説明の便宜上、電池10における電極端子の突出方向(Z軸正の方向)を上として扱うが、蓄電装置1が、自動車等に配置される際の電池10の向きに特に限定はない。
本実施の形態の規制部材220は、保持部222を有する。本実施の形態では、蓄電装置1は、例えば6個の電池10を有しており、図2に示すように、規制部材220は、電池10の数に対応して6つの保持部222を有する。なお、蓄電装置1が備える電池10の個数は2以上であればよい。
また、蓄電装置1では、図3に示すように、電池10の幅方向(X軸方向)の両端部の一方の端部において、正極端子200および負極端子300が交互に並ぶように複数の電池10が並べられている。
つまり、本実施の形態では、図3に示すように、電池10の幅方向の端部に、隣り合う正極端子200および負極端子300の組が3つ存在し、各組の正極端子200と負極端子300とが導電部材(バスバー800、図4参照)によって電気的に接続される。
例えば、図3の左端の電池10の正極端子200に接続された接続板210と、左から2番目の電池10の負極端子300に接続された接続板210とが、バスバー800によって電気的に接続される。なお、図3の左端の電池10および左から2番目の電池10の一方は第一蓄電素子の一例であり、他方は第二蓄電素子の一例である。
このような構成を有する蓄電装置1において、規制部材220は、複数の接続板210のそれぞれと、当該接続板210に接続されるべき1つのバスバー800とを締結する締結部材280の一部を保持する。
具体的には、保持部222は、例えば図2および図4に示すように、ボルト281およびナット282を含む締結部材280の一部であるナット282を保持する。
本実施の形態の保持部222は、外形が六角形であるナット282に合わせた六角形の穴によって実現される。より詳細には、保持部222である穴は図5に示すように有底の穴である。
また、規制部材220は、本実施の形態では、樹脂等の絶縁性素材によって構成されている。つまり、規制部材220は、複数の電池10それぞれの容器100と締結部材280とを電気的に絶縁する絶縁性を有している。そのため、ナット282の直下において、規制部材220と蓋板110との間に他の絶縁部材がない場合であっても、ナット282と蓋板110との間は電気的に絶縁される。規制部材220の素材の具体例については、図15を用いて後述する。
なお、図5では、保持部222の深さは、ナット282の軸方向の高さよりも浅いため、ナット282の一部が当該穴から上に突出している。しかし、保持部222の中にナット282の全部が挿入されてもよい。
また、保持部222に挿入されたナット282の脱落防止のために、例えば粘性材料を用いてナット282と保持部222(穴の内面の一部)とを仮止めしてもよい。
また、保持部222である穴のサイズをナット282にフィットする大きさに形成することで生じる、規制部材220とナット282との間の摩擦力によってナット282の脱落防止が実現されてもよい。
また、インサート成型によって、複数のナット282が埋め込まれた規制部材220が作製されてもよい。
このように、規制部材220に設けられた六角形の穴である保持部222にナット282の少なくとも一部が挿入された状態で、ナット282が規制部材220に保持される。
これにより、各電池10において、ナット282の規制部材220に対する回動(XY平面内での回動)は規制される。つまり、各電池10において、ナット282が保持部222に保持されていることで、ボルト281とナット282との螺合が容易化される。
なお、バスバー800は、図4に示すように、取付孔801および接続板210の貫通孔211を貫通したボルト281と、保持部222に保持されたナット282とが螺合することで、接続板210と構造的および電気的に接続される。
また、規制部材220は、上述のように、規制部材220の端縁から切り欠き状に設けられた部分を含む係合部221を有する。
本実施の形態では、規制部材220には、電池10の数と同じく6つの係合部221が設けられている。各係合部221は、図2〜図4、および図6の(a)に示されるように、規制部材220の端縁から、電極端子を径方向から挟むように設けられた孔(本実施の形態では矩形の孔)に到達する溝を有している。
つまり、図4に示すように、容器100の蓋板110に取り付けられた状態の電極端子(図4では正極端子200、以下同じ)の側方から、係合部221に当該電極端子が差し込まれるように、規制部材220を配置することができる。
すなわち、複数の電池10に規制部材220を配置する場合に、各電池10の電極端子の側方から、各係合部221に当該電極端子が差し込まれるように、規制部材220を配置することができる。
また、係合部221における溝の一部は、図3に示すように、電極端子の外径よりも狭くなっている。これにより、規制部材220を電極端子に係合させることができる。また、電極端子と係合した規制部材220が、電極端子から容易に抜け落ちるようなことがない。
なお、係合部221は、少なくとも1つの電池10に対応して設けられていればよい。つまり、規制部材220は少なくとも1つの電池10の電極端子と係合する係合部221を有することで、規制部材220の複数の電池10への後付けおよび固定等を行うことができる。
また、本実施の形態における電極端子(正極端子200または負極端子300)は、蓄電素子の、容器の壁面以外の部分の一例である。
このように、規制部材220は、容器本体101に蓋板110が溶接された状態の容器100、つまり、全ての組み立て作業を終えた電池10に、後付けで配置することができる。また、この電池10が複数並べられた状態においても後付けで配置することができる。
ここで、規制部材220は電極端子と係合する係合部221を有するため、少なくとも一箇所で、XY平面内における移動が規制される。また、規制部材220は、ナット282を保持する保持部222を有する。
そのため、規制部材220に保持されたナット282のXY平面内における移動が規制される。その結果、図4に示すように、締結部材280(ボルト281およびナット282)によってバスバー800と接続板210とが締結される場合における、接続板210および接続板210と接続された電極端子の回動が規制される。
つまり、規制部材220によって、各電池10における接続板210および電極端子についての回り止め効果が発揮される。
また、規制部材220上述のように例えば樹脂を基材として採用しており、規制部材220の容器100への取り付けが可能な程度の弾性変形は可能である。
ここで、本実施の形態では、規制部材220はさらに当接部223を備える。当接部223は、少なくとも1つの電池10の容器100の壁面に当接することで、規制部材220の、電極端子の突出方向と交差する平面(XY平面)内における回動を規制する。
当接部223は、図2〜図6に示すように、規制部材220の下面端縁から下方に突出した部分として規制部材220に備えられている。
そのため、当接部223は、複数の電池10のうちの最も外側の電池10の容器100の側壁面100a(図6の(b)参照)に外側から当接する。これにより、規制部材220のXY平面内における回動が規制される。
なお、側壁面100aは、容器100の、電極端子が配置された面である主面110aと交差する方向に平行な壁面である。
このように、本実施の形態の規制部材220は、少なくとも1つの電池10の容器100の壁面に当接する当接部223を有する。これにより、規制部材220の回動がより確実に抑制される。その結果、各電池10における接続板210および電極端子についての回り止め効果も向上する。
図7は、規制部材220による接続板210および電極端子についての回り止め効果を説明するための図である。
例えば、ある1つのボルト281の頭部が右回りに回された場合、例えばその回転軸がブレることで、ボルト281をXY平面に平行な方向に移動させようとする外力がボルト281に働く。その結果、ボルト281と螺合するナット282にも当該外力が作用する。
しかし、ナット282は、図2〜図4に示すように、規制部材220に保持されており、規制部材220は少なくとも一箇所で容器100に対する移動が規制されている。そのため、ナット282の移動は規制される。
さらに、本実施の形態では、規制部材220は、少なくとも1つの電池10の容器100の壁面と当接する当接部223を有する。具体的には、規制部材220には、一列に並べられた複数の電池10を上面視(バスバー800が配置された側から複数の電池10を見た場合、以下同じ)において両側から挟み込むように一対の当接部223が備えられている。
その結果、規制部材220のXY平面内における移動の自由度は、当該一対の当接部223がない場合よりも抑制される。
ここで、1つの締結部材280に着目した場合、当該締結部材280の一部は、規制部材220の1つの保持部222に保持されている。従って、当該締結部材280は規制部材220のXY平面内における移動を規制する部材としても機能する。
そのため、規制部材220が、係合部221および当接部223を備えない場合であっても、接続板210を貫通し、規制部材220に一部が保持された1つの締結部材280によって、規制部材220のXY平面内における移動および回動を抑制することは可能である。係合部221および当接部223を備えない規制部材については、実施の形態の変形例5として図14を用いて後述する。
このように、本実施の形態における各締結部材280は、規制部材220が有する、各電池10における接続板210および電極端子についての回り止め効果を向上させる部材としても機能する。
なお、本実施の形態では、円柱状の電極端子に規制部材220の係合部221が係合している。しかし、例えば、電極端子の周面に凹部または凸部を形成し、凹部または凸部に係合部221の一部が引っかかることで、規制部材220のXY平面内における回動を実質的に防止してもよい。
また、例えば、電極端子を貫通する、上面視において真円以外の形状(例えば、多角形)の補助部材を、蓋板110と接続板210との間に挟みこむようにして蓋板110に固定し、当該補助部材に、補助部材と嵌り合う形状の係合部221を係合させてもよい。こうすることでも、規制部材220のXY平面内における回動の実質的な防止は可能である。
また、規制部材220に当接部223を設ける場合、その数に特に限定はない。つまり、規制部材220に、1または3以上の当接部223が設けられてもよい。
また、当接部223のサイズおよび形状についても、図2等に示されるサイズおよび形状に限定されない。例えば、当接部223の正面視における全体的な形状が、図4の(b)に示すような矩形である必要はなく、例えば半円形であってもよく、また、曲線と曲線との組み合わせによる形状であってもよい。
このように、本実施の形態における蓄電装置1は、複数の電池10を備え、さらに、各電池10における電極端子および接続板210の回り止めとして機能する規制部材220を備える。
これにより、各電池10において、接続板210とバスバー800とを締結することに起因する、接続板210と電極端子との接続部分の信頼性の低下、または、電極端子と容器100(蓋板110)との気密性の低下等が抑制される。
また、規制部材220は、複数の電池10それぞれの容器100と接続板210との間に一部が配置されるため、これら複数の電池10における接続板210等のずれを一括して規制することができる。
つまり、各電池10の容器100(蓋板110)に、予め規制部材220を取り付けておく必要はなく、規制部材220を、複数の電池10に対して後付けすることが可能である。
従って、例えば、各電池10の製造工程において、電極端子の蓋板110への取り付け等の複雑な作業を含む工程に、規制部材220の容器100への取り付けを含ませる必要はない。それぞれが完成品である複数の電池10を並べて、これら複数の電池10に対して一括して規制部材220を後付けすることができる。これにより、複数の蓄電装置1の製造に係る効率を向上させることができる。
また、各電池10において、容器本体101と蓋板110とを溶接する際には、蓋板110の主面110aには、規制部材220は存在しないため、容器本体101の周縁と蓋板110の端縁とを全周において溶接することが可能である。
言い換えると、容器本体101と蓋板110との溶接箇所、つまり、蓋板110の端縁を、規制部材220で覆うことができる。
その結果、例えば図6の(a)に示すように、規制部材220を、バスバー800が配置された側から電池10を見た場合において、少なくとも、バスバー800と、容器100の主面110aとが重なる領域を覆うように配置することができる。また、本実施の形態において規制部材220は絶縁性を有する素材により構成されている。
これにより、仮に、バスバー800が接続された電池10が、強い衝撃によってバスバー800または電池10が変形してしまうような非通常状態に置かれた場合であっても、容器100とバスバー800との間での短絡の発生が抑制される。この規制部材220による効果を、蓄電装置1が備える複数の電池10の全てについて発揮させることも可能である。
なお、電池10は、図2等に示す規制部材220の形状とは異なる形状の規制部材を備えてもよい。そこで、以下に、実施の形態における規制部材220に関する各種の変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。
(変形例1)
図8は、実施の形態の変形例1における規制部材250を示す斜視図である。
図8に示す規制部材250は、一部が複数の電池10それぞれの容器100と、図8における左側(以下、単に「左側」という)の接続板210との間に配置されている。さらに規制部材250は、他の一部が複数の電池10それぞれの容器100と図8における右側(以下、単に「右側」という)の接続板210と間に配置されている。
つまり、規制部材250は、複数の電池10それぞれにおいて、正極側の部材および負極側の部材の回り止めとしての機能を備えている。
具体的には、規制部材250は、図8に示すように、複数の電池10それぞれに対応するように一列に並べられた複数の保持部253と、一列に並べられた複数の保持部254とを有する。
複数の保持部253のそれぞれには、左側に配置される締結部材280の一部であるナット282が保持され、数の保持部254のそれぞれには、右側に配置される締結部材280の一部であるナット282が保持される。
規制部材250はさらに、それぞれが左側の複数の電極端子と係合する複数の係合部251と、それぞれが右側の複数の電極端子と係合する複数の係合部252とを有する。
本変形例の規制部材250は、このような構成を有することで、複数の電池10それぞれにおける両極(正極端子200および負極端子300)についての回り止めとして機能する。
なお、保持部253および254は、図4および図5に示す、実施の形態における保持部222と同じく、外形が六角形であるナット282に合わせた六角形の有底穴によって実現されている。
また、規制部材250はさらに、図8における最も手前側の電池10の容器100の側壁面100aに外側から当接する当接部255および256を有している。
なお、図8には図示されていないが、例えば、規制部材250の奥側の下面端縁にも当接部255および256が配置されている。
このように、本変形例における規制部材250は、上記実施の形態における規制部材220を2つ連結したような構造を有している。
このような構造の規制部材250を、一列に並べられた複数の電池10に取り付ける場合、例えば、まず、規制部材250の複数の保持部253および254それぞれにナット282を保持させる。
さらに、係合部251のそれぞれを各接続板210と各容器100との間に挿入し、各係合部251を各電池10の左側の電極端子に係合させる。その状態で、規制部材250を上方凸になるように湾曲させ、各係合部252を各電池10の右側の電極端子に係合させる。
例えばこのような手順によって、規制部材250を複数の電池10に後付けすることができる。その後、電池10の並び方向に隣り合う、互いに逆極の2つの接続板210にバスバー800がボルト281を用いて締結される。このような締結作業が、バスバー800等の導電部材との接続が必要な1以上の接続板210について行われる。
この締結の際、規制部材250によって、締結部材280の、電極端子の突出方向に交差する方向への移動が規制される。その結果、各電池10における接続板210および電極端子の回動が抑制される。
なお、係合部251および係合部252は、いずれか一方が、少なくとも1つの電池10に対応して設けられていてもよい。つまり、規制部材250は少なくとも1つの電池10の電極端子と係合する係合部251または252を有することで、規制部材220の複数の電池10への後付けおよび固定等を行うことができる。
また、規制部材250は少なくとも1つの当接部(例えば、図8に示される当接部255)を備えることで、規制部材250の回動がより確実に抑制され、その結果、接続板210等についての回り止め効果も向上する。
なお、規制部材250を複数の電池10に後付けする際に、規制部材250を湾曲させる手順が生じる。そこで、この湾曲(折り曲げ)を容易にするために、規制部材250は薄肉部を有してもよい。
図9は、図8に示す規制部材250が薄肉部258を有する場合の外観を示す斜視図である。
図9に示すように、規制部材250に、規制部材250が複数の電池10に取り付けられた場合における、両極(正極端子200および負極端子300)の間の位置に、薄肉部258を設ける。
これにより、規制部材250の折り曲げが容易化されるため、規制部材250の複数の電池10に対する後付け作業の効率が向上する。
(変形例2)
上記実施の形態では、規制部材220が有する当接部223は、少なくとも1つの電池10の容器100の側壁面100a(図6の(b)参照)に外側から当接するとした。
しかし、当接部は、容器の側壁面100a以外の壁面と当接するように、規制部材に設けられてもよい。例えば、当接部が、少なくとも1つの電池10の容器100の内壁面に当接するように規制部材に設けられてもよい。
図10は、実施の形態の変形例2における規制部材260の断面図である。なお、図10に示す断面は、図4におけるA−A断面に相当する位置の断面である。
図10に示すように、例えば、蓋板110が凹形状である場合、容器100には、主面110aの端縁から立設された壁面である内壁面100bが存在する。
この場合、規制部材260のY軸方向の側面が当接部223aとして機能する。具体的に規制部材260の外側の側面(図10における左の端面)が当接部223aとして機能する。
また、図10に示すように、規制部材260の裏面に、蓋板110の凹形状に応じた形状の凸部を、複数の蓋板110に応じた位置に形成することで、これら凸部それぞれのY軸方向の両側の側面が、蓋板110の内壁面100bに当接する。つまり、規制部材260の裏面に設けられた複数の凸部のY軸方向の両側の側面は、当接部223aとして機能する。
本変形例における規制部材260は、少なくとも1つの当接部223aが内壁面100bに内側がら当接することで、規制部材260の、電極端子の突出方向に交差する平面内における回動が規制される。その結果、各電池10における接続板210および電極端子についての回り止め効果が向上する。
なお、規制部材260はさらに、少なくとも1つの当接部223を有してもよい。これにより、規制部材260による、各電池10における接続板210等についての回り止め効果をさらに向上させることができる。
(変形例3)
上記実施の形態では、ある1つの電池10に着目した場合、当該電池10において電極端子よりも内側に締結部材280が配置されている(例えば、図1参照)。しかしながら、規制部材220は、電極端子よりも外側に締結部材280が配置される構造の電池に後付けすることもできる。
図11は、実施の形態の変形例3における電池11に取り付けられた規制部材220とその周辺の側面を示す側面図である。
図11に示す電池11は、正極端子200の上端部に、外側(図11における左側)に延設された接続板210が接続されており、正極端子200よりも外側に締結部材280が配置される。
このように、電極端子よりも外側に締結部材280が配置される構造であっても、ナット282を保持した規制部材220の一部を、電池11の外側から、接続板210と容器100との間に挿入することは可能である。
すなわち、一列に並べられた複数の電池11に対して、複数の保持部222を有する規制部材220(例えば、図2参照)を後付けすることができ、これにより、各電池11における接続板210および電極端子についての回り止め効果が発揮される。
(変形例4)
上記実施の形態では、規制部材220は、締結部材280の一部であるナット282を保持するとした。しかしながら、規制部材220は、締結部材280の一部であるボルト281を保持してもよい。
図12は、実施の形態の変形例4における電池12と規制部材220とを示す斜視図である。
なお、図12において、容器100は点線で示されており、かつ、容器100の内部を透視した図となっている。
図12に示す電池12は、特徴的な構成として、溝212が形成された接続板210aを備える。また、規制部材220は、ボルト281を起立した状態で保持する。
具体的には、規制部材220の保持部222にボルト281の頭部が挿入され、この状態で、規制部材220にボルト281が保持される。
また、接続板210aには、接続板210aの端縁からボルト281が貫通する位置まで延設された溝212が形成されている。そのため、ボルト281を起立した状態で保持する規制部材220を、接続板210aと容器100との間に挿入することが可能である。
つまり、図12における接続板210aの右端に存在する、溝212の開口から、ボルト281を溝212に差し込むようにして、規制部材220を容器100に取り付けることが可能である。
すなわち、複数のボルト281を起立した状態で保持する規制部材220を、一列に並べられた複数の電池12に後付けすることができる。
このようにして規制部材220が容器100に取り付けられた後に、ボルト281が、バスバー800の取付孔801を貫通するようにバスバー800を配置し、ナット282でバスバー800と接続板210aとを締結する。このような締結作業が、バスバー800等の導電部材との接続が必要な1以上の接続板210aについて行われる。
この締結の際、上記実施の形態等で説明したように、規制部材220によって、それぞれの締結部材280の、正極端子200の突出方向に交差する方向への移動が規制される。その結果、各電池12における接続板210および電極端子の回動が抑制される。
(変形例5)
図13は、実施の形態の変形例5における規制部材270を示す上面図である。
図13に示す規制部材270は、実施の形態における規制部材220と同様に、複数の保持部272と、複数の係合部271とを有する。保持部272のそれぞれは、締結部材280の一部であるナット282を保持する。係合部271は、規制部材270の端縁から切り欠き状に設けられた部分を含み、少なくとも1つの電池10の容器100の壁面以外の部分と係合する。
つまり、規制部材270は、実施の形態における規制部材220と同じく、一列に並べられた複数の電池10に対する後付けが可能であり、各電池10における接続板210および電極端子についての回り止めとして機能する部材である。
本変形例における規制部材270はさらに、図13に示すように、規制部材270の端縁から切り欠き状に設けられた溝275を有している。具体的には、規制部材270が複数の電池10に取り付けられた状態における隣り合う2つの電池10の間の位置に、溝275が設けられている。
つまり、規制部材270は、隣り合う2つの電池10の容器100の間の空間と、規制部材270の上方の空間とを連通する溝275を有している。これにより、当該2つの電池10の間の空間の熱を効率よく上方に逃がすことができる。
このように、本変形例における規制部材270には、接続板210等の部材の回り止めおよび絶縁等の機能への影響が少ない、2つの電池10の間の部分に、溝275が設けられている。
これにより、例えば、各電池10で発生した熱を効率よく放熱することができる。また、規制部材270に必要な強度を損なわない範囲で、規制部材270に使用される樹脂等の材料の削減および、規制部材270の軽量化も図られる。
なお、上記の放熱等の効果は、規制部材270に、溝275の代わりに、1以上の孔(規制部材270を厚み方向に貫通する孔)を設けることでも得られる。
例えば、規制部材270の、上面視における2つの電池10の間の部分に、X軸方向に沿って複数の孔を設けてもよい。また、規制部材270に必要な強度を損なわない範囲で複数の孔を規制部材270に設けることで、規制部材270の一部に網目状の部分が形成されてもよい。
(変形例6)
図14は、実施の形態の変形例6における規制部材290を示す斜視図である。なお、図14では、各電池10は点線で示されており、かつ、接続板210の図示は省略されている。
図14に示すように、変形例6における規制部材290は、実施の形態における規制部材220と同様に、複数の保持部292を有し、保持部292のそれぞれには、締結部材280の一部であるナット282が保持される。
しかし、規制部材290は、実施の形態における規制部材220とは異なり、係合部221および当接部223を備えていない。つまり、規制部材290は、平板状の本体に、保持部292として機能する有底穴が複数形成された形状であり、いずれかの電池10の一部を挟み込む、または、引っ掛けるような構造を有していない。
しかし、このような構造の規制部材290であっても、各電池10における接続板210等の回り止めとしての役割を担うことができる。
例えば、規制部材290が、一列に並べられた複数の電池10に対して配置され、1つの接続板210とバスバー800とが締結部材280によって締結された場合(仮に締結された場合も含む)を想定する。この場合、当該締結部材280の一部は、規制部材290の1つの保持部292に保持されているため、規制部材290のXY平面内における移動を規制する部材としても機能する。
すなわち、1つの規制部材290に対応する複数の締結部材280のそれぞれが、規制部材290のXY平面内における移動を規制する部材として機能する。そのため、少なくとも1つの締結部材280を、接続板210を貫通させた状態で、規制部材290に保持させることで、規制部材290のXY平面内における移動が実質的に規制される。
なお、最初に締結部材280でバスバー800と接続板210とを締結する際には、例えば、規制部材290を治具または仮止め用の粘着テープ等で固定して締結してもよい。
また、治具等による固定がない場合であっても、平板状の規制部材290の側面を、複数の電池10の一部に当接させることで規制部材290を仮固定し、これにより、最初の締結を安定的に行うことができる。
例えば、図14に示される複数のナット282のうち、一番奥のナット282を最初にボルト281(例えば図4参照)と螺合させる場合、ナット282には、当該螺合において、上面視で右回りの外力が作用する。その結果、規制部材290には、上面視において右回りに回動しようとする外力がはたらく。
この場合、規制部材290の、図14における左側の側面290aが、複数の電池10のうちのいずれかの電池10の電極端子と当接していれば、規制部材290の右回りの回動が規制される。
また、例えば、規制部材290の電池10の並び方向(Y軸方向)2つの側面290bのいずれかが、変形例2における当接部223aと同様に、凹形状の蓋板110の内壁面100bに当接している場合も、規制部材290の回動が規制される。
このように、図14に示すような比較的に単純な形状の規制部材290であっても、複数の電池10への後付けが可能であり、かつ、接続板210等の回り止め部材として機能することができる。
(規制部材の素材について)
以上説明した実施の形態およびその変形例1〜6における規制部材220等の規制部材は、例えば樹脂と無機材料との複合材料を素材とする。これにより、電極端子等の部材の回り止めとしての強度の向上と、容器100との他の部材との間の電気的絶縁の確実性の向上とが図られる。
以下、規制部材220等の規制部材が素材として採用し得る材料の例を示す。
図15は、実施の形態における規制部材220の構成例を示す模式図である。
図15の(a)に示すように、樹脂であるαに、粒子状の無機材料であるβが分散されて含まれることで、規制部材220が構成されてもよい。
また、図15の(b)に示すように、樹脂であるαに、繊維状の無機材料であるγが分散されて含まれることで、規制部材220が構成されてもよい。
なお、αとして採用される樹脂は、例えば以下に例示される耐熱性樹脂である。
すなわち、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニルサルフォン(PPSU)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリサルフォン(PSF)、ポリアクリレート(PAR)、液晶ポリエステル(LCP)、メラミン樹脂(MF)、フェノール樹脂(PF)、シリコーン樹脂(SI)、エポキシ樹脂(EP)などが、規制部材220の素材の一部として採用される耐熱性樹脂として例示される。
また、耐熱性樹脂の一種であるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)などが例示される。
また、αとして非耐熱性樹脂が採用されてもよい。αとしてとして採用される非耐熱性樹脂として、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、メタクリル樹脂、セルロース類、およびゴム類などが例示される。
また、粒子状の無機材料であるβとしては、例えば粒子状のセラミックが採用される。βとして採用されるセラミックとして、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、および、酸化鉄等の酸化物系セラミック、ならびに、窒化ケイ素、窒化チタン、および窒化ホウ素等の窒化物系セラミックが例示される。
βとして採用されるセラミックとしては、他にも、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等が例示される。
また、繊維状の無機材料であるγとしては、ガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、セラミック繊維等が例示される。
なお、規制部材220が、セラミックの粒子または繊維を含む場合、電池10の電解液が容器100から漏出したと仮定した場合において、電解液に含まれる電解質の加水分解によって生成する酸分をセラミックの粒子または繊維によってトラップする効果が期待できる。
また、例えば規制部材220の素材の一部を構成する樹脂として、撥水性の樹脂を採用することで、規制部材220の表面における結露の発生を抑制することができる。
以上説明した規制部材220の素材についての例示および効果等は、変形例1〜6における各規制部材にも適用される。
(実施の形態および変形例の補足)
以上、本発明の一態様に係る蓄電装置について、実施の形態およびその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、これらの実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態またはその変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
例えば、実施の形態における規制部材220と同一の形状であって、絶縁性の低い、または、絶縁性を有しない部材を、規制部材として規制部材220と同様に複数の電池10に取り付けてもよい。これにより、上述の電極端子等の部材についての回り止め効果を得ることができる。
この場合、規制部材と、各電池10の容器100との間に、例えば樹脂等の絶縁物が存在していれば、規制部材と各容器100との電気的な絶縁は確保される。
また、規制部材220は、例えば強度の向上のためのリブであって、平板状の本体から突出状に設けられたリブが形成されていてもよい。例えば樹脂を基材とする材料の成形品として規制部材220を作製する場合、規制部材220の一体物として容易にリブを設けることができる。
また、規制部材220は全体として平板状である必要はなく、フレーム構造の本体に保持部222に対応する、締結部材280の一部を保持する部分が設けられた部材として実現されてもよい。
以上の規制部材220に関する各種の補足事項は、上記の変形例1〜6における規制部材のそれぞれについても適用される。
また、締結部材280によって接続板210または210aに締結される導電部材は、バスバー800以外であってもよい。例えば、蓄電装置1と、蓄電装置1の外部のモータ等の装置とを接続するための電線の端子が、導電部材として接続板210または210aと締結されてもよい。
また、例えば、図12に示す、変形例4における電池12が、規制部材220に代えて、図13に示す規制部材270または、図14に示す規制部材290を備えてもよい。
また、例えば、図12に示す、変形例4における電池12の右側の構造(図12に図示せず)が、図1に示す実施の形態における電池10と同じであってもよい。つまり、蓄電装置1において、少なくとも1つの電池12の正極端子200および負極端子300のうちの一方側の規制部材220はボルト281を保持し、他方側の規制部材220がナット282を保持する構造が採用されてもよい。
本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、蓄電素子それぞれにおいて、電極端子等の部材の不要なずれの発生が抑制され、かつ効率よく製造することのできる蓄電装置を提供することができる。従って、本発明に係る蓄電装置は、自動車等に搭載される蓄電装置として有用である。
1 蓄電装置
10、11、12 電池
100 容器
100a 側壁面
100b 内壁面
101 容器本体
110 蓋板
110a 主面
120 正極集電体
130 負極集電体
200 正極端子
210、210a 接続板
211 貫通孔
212 溝
220、250、260、270、290 規制部材
221、251、252、271 係合部
222、253、254、272、292 保持部
223、223a、255、256 当接部
258 薄肉部
275 溝
280 締結部材
281 ボルト
282 ナット
290a、290b 側面
300 負極端子
400 電極体
800 バスバー
801 取付孔

Claims (15)

  1. 複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、
    前記複数の蓄電素子のそれぞれは、
    電極体を収容する容器と、
    前記電極体に電気的に接続され、前記容器から突出して設けられた電極端子である第一端子と、
    前記第一端子に接続された第一接続板と、
    前記第一接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する第一締結部材とを有し、
    前記蓄電装置はさらに、
    少なくとも一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記第一接続板との間に配置され、複数の前記第一締結部材の、前記第一端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する規制部材を備える
    蓄電装置。
  2. 前記規制部材はさらに、前記規制部材の端縁から切り欠き状に設けられた部分を含む係合部であって、前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の壁面以外の部分と係合する係合部を有する
    請求項1記載の蓄電装置。
  3. 前記係合部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の、前記容器の壁面以外の部分である、前記第一端子と係合する
    請求項2記載の蓄電装置。
  4. 前記規制部材はさらに、前記複数の蓄電素子のうちの少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の壁面に当接することで、前記規制部材の、前記第一端子の突出方向と交差する平面内における回動を規制する当接部を有する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  5. 前記当接部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の、前記第一端子が配置された面である主面と交差する方向に平行な壁面である側壁面に外側から当接することで、前記規制部材の、前記平面内における回動を規制する
    請求項4記載の蓄電装置。
  6. 前記当接部は、前記少なくとも1つの蓄電素子の前記容器の、前記第一端子が配置された面である主面の端縁から立設された壁面である内壁面に内側から当接することで、前記規制部材の、前記平面内における回動を規制する
    請求項4記載の蓄電装置。
  7. 前記複数の蓄電素子のそれぞれは、さらに、
    前記第一端子とは逆極の電極端子である第二端子と、
    前記第二端子に接続された第二接続板と、
    前記第二接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する第二締結部材とを備え、
    前記規制部材は、一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記第二接続板との間に配置され、複数の前記第二締結部材の、前記第二端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する方向への移動を規制する
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  8. 前記規制部材は、前記第一端子と前記第二端子との間の位置に、前記規制部材の折り曲げを容易化する薄肉部を有する
    請求項7記載の蓄電装置。
  9. 前記規制部材は、前記複数の蓄電素子それぞれの前記第一締結部材と前記容器とを電気的に絶縁する絶縁性を有する
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  10. 前記規制部材は、樹脂と無機材料との複合材料によって構成されている
    請求項9記載の蓄電装置。
  11. 前記第一締結部材は、ボルトとナットとを含み、
    前記規制部材は、前記第一締結部材の一部である前記ナットを保持する
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  12. 前記第一締結部材は、ボルトとナットとを含み、
    前記規制部材は、前記第一締結部材の一部である前記ボルトを起立した状態で保持し、
    前記第一接続板には、前記第一接続板の端縁から前記ボルトが貫通する位置まで延設された溝が形成されている
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  13. 前記規制部材には、前記導電部材が配置された側から前記複数の蓄電素子を見た場合における、隣り合う2つの蓄電素子の間の位置に、前記規制部材の端縁から切り欠き状に設けられた溝、または、前記規制部材を厚み方向に貫通する孔が形成されている
    請求項1〜12のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  14. 前記導電部材は、前記複数の蓄電素子のうちの第一蓄電素子の第一接続板と、前記第一蓄電素子と隣り合う第二蓄電素子の第一接続板とを接続するバスバーである
    請求項1〜13のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  15. 複数の蓄電素子を備える蓄電装置に配置される規制部材であって、
    前記複数の蓄電素子のそれぞれは、電極体を収容する容器と、前記電極体に電気的に接続された電極端子と、前記電極端子に接続された接続板と、前記接続板と前記蓄電素子の外部の導電部材とを締結する締結部材と、を有し、
    前記規制部材は、少なくとも一部が、前記複数の蓄電素子それぞれの前記容器と前記接続板との間に配置され、複数の前記締結部材の、前記電極端子の突出方向と交差する方向への移動を規制する
    規制部材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009289611A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Toyota Motor Corp 電池、車両及び電池搭載機器
JP2012009319A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池および組電池
JP2012142298A (ja) * 2007-01-12 2012-07-26 Toyota Motor Corp 電池モジュール
JP2012151097A (ja) * 2010-12-28 2012-08-09 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
JP2015032519A (ja) * 2013-08-05 2015-02-16 株式会社Gsユアサ 蓄電素子および蓄電素子に配置される規制部材

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012142298A (ja) * 2007-01-12 2012-07-26 Toyota Motor Corp 電池モジュール
JP2009289611A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Toyota Motor Corp 電池、車両及び電池搭載機器
JP2012009319A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池および組電池
JP2012151097A (ja) * 2010-12-28 2012-08-09 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
JP2015032519A (ja) * 2013-08-05 2015-02-16 株式会社Gsユアサ 蓄電素子および蓄電素子に配置される規制部材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7466484B2 (ja) 2021-03-18 2024-04-12 三菱電機株式会社 回路遮断器の端子装置および回路遮断器

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