JP2019133932A - 蓄電素子 - Google Patents
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Abstract
Description
[1 蓄電素子10の全般的な説明]
まず、図1〜図3を用いて、本実施の形態における蓄電素子10の全般的な説明を行う。図1は、本実施の形態に係る蓄電素子10の外観を示す斜視図である。また、図2は、本実施の形態に係る蓄電素子10の容器100内方に配置されている構成要素を示す斜視図である。具体的には、図2は、蓄電素子10から容器本体110、スペーサ500及び絶縁シート600を分離した状態での構成を示す斜視図であり、電極体200に集電体300を接合した後の状態を示している。また、図3は、本実施の形態に係る蓄電素子10を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。具体的には、図3は、図2に示した容器本体110、スペーサ500及び絶縁シート600以外の構成要素を分解して示す斜視図であり、電極体200に集電体300を接合する前の状態を示している。
次に、集電体300の構成について、図4も用いて、詳細に説明する。図4は、本実施の形態に係る集電体300の構成を示す斜視図である。なお、図4では、図3における正極及び負極の集電体300のうち、X軸プラス方向側の集電体301を拡大して図示しているが、X軸マイナス方向側の集電体302についても、集電体301と同様の構成(集電体301とYZ平面に対して対称な形状)を有している。
次に、スペーサ500の構成について、図5〜7も用いて、詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係るスペーサ500の構成を示す斜視図、上面図及び側面図である。具体的には、図5の(a)は、図2における正極及び負極のスペーサ500のうち、X軸プラス方向側のスペーサ500を拡大して示す斜視図である。また、図5の(b)は、図5の(a)のスペーサ500をZ軸プラス方向側から見た場合の上面図である。また、図5の(c)は、図5の(a)のスペーサ500をY軸マイナス方向側から見た場合の側面図である。なお、図2におけるX軸マイナス方向側のスペーサ500についても、同様の構成を有している。
背面部510は、YZ平面に平行かつZ軸方向に延びる略平板状の部位であり、背面本体部511と、背面角部511aとを有している。背面本体部511は、背面部510の本体部であり、背面部510のうちの第一壁部111に対向して配置される部位である。背面角部511aは、背面本体部511から接続部530に向けて(X軸マイナス方向に向けて)湾曲した角部であり、背面本体部511のY軸方向両側に配置されている。具体的には、背面角部511aは、Z軸方向に長尺の板状部材を湾曲させた形状を有しており、内面及び外面ともにZ軸方向に延びる曲面で形成されている。
側面部520は、背面部510のY軸方向両側の背面角部511aに接続部530を介して接続されてX軸マイナス方向に延設され、かつ、Z軸方向に延びる略平板状の部位である。つまり、側面部520は、背面角部511aに接続された接続部530に接続され、接続部530からX軸マイナス方向に延設されて配置されている。なお、図6及び図7は、側面部520を広げた状態を図示しているが、以下では、図2及び図5のように側面部520を閉じた状態における位置関係や形状を説明する。
接続部530は、背面部510の背面角部511aと側面部520との間に、背面角部511aと側面部520とに接続されて配置され、Z軸方向に延びる直線状の部位である。本実施の形態では、接続部530は、背面部510及び側面部520の厚みよりも薄く形成されることで、側面部520を背面部510に対して回動可能に接続する。
底面部540は、背面部510のZ軸マイナス方向側の端部に接続されて配置され、背面部510の当該端部からX軸マイナス方向に延びる矩形状かつ平板状の部位である。ここで、底面部540は、背面部510と底面部540とのなす角が、90°よりも大きくなるように配置されている。
次に、電極体200、集電体300及びスペーサ500の位置関係について、詳細に説明する。図8は、本実施の形態に係る電極体200、集電体300及びスペーサ500の配置位置を示す断面図である。具体的には、図8は、図1に示した蓄電素子10のX軸プラス方向側の部位をXY平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図であり、絶縁シート600を省略して図示している。また、図9は、本実施の形態に係る電極体200、集電体300及びスペーサ500の配置位置を示す斜視図である。具体的には、図9は、図2に示した電極体200及び集電体300にスペーサ500を取り付けた状態を示す斜視図であるが、説明の便宜のため、スペーサ500をYZ平面に平行な面で切断した状態での図を示している。
[5.1 第1の効果の説明]
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、スペーサ500は、背面部510と側面部520とを有しており、背面部510及び側面部520の少なくとも一方は、容器100に向けて突出する凸部(本実施の形態では、第一背面凸部513)を有し、当該凸部には、当該凸部の突出方向と交差する方向に凹んだ第一凹部(本実施の形態では、第二背面凹部513b)が形成されている。このように、スペーサ500の背面部510及び側面部520の少なくとも一方に凸部を形成し、当該凸部に第一凹部を形成することで、当該凸部を第一凹部の位置で掴んでスペーサ500を搬送することができる。これにより、蓄電素子10の製造時に、当該凸部を第一凹部の位置で掴めばスペーサ500を搬送することができるため、スペーサ500の側面部520または背面部510が歪むのを抑制することができる。また、スペーサ500に凸部及び第一凹部が形成されることで、当該凸部または第一凹部が形成された部位の強度を向上させることができるため、スペーサ500が歪むのをさらに抑制することができる。このように、スペーサ500が歪むのを抑制することができるため、スペーサ500の電極体200への取り付けが容易になる等により、蓄電素子10の製造を容易にすることができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、スペーサ500は、容器100の第一壁部111に対向して配置される背面部510と、容器100の第二壁部112に対向して配置される側面部520と、側面部520を背面部510に対して回動可能に接続する接続部530と、を有しており、接続部530は、第二壁部112に対向して配置されている。これにより、スペーサ500を電極体200に配置する際に、側面部520を背面部510に対して回動させて、側面部520を電極体200に対して容易に配置することができるため、スペーサ500が損傷するのを抑制することができる。また、スペーサ500において、背面部510と側面部520との間の角部は応力がかかる部分であるため、当該角部の位置に接続部530を配置すると、接続部530が損傷しやすくなる。このため、接続部530を、第二壁部112に対向して配置する。これにより、接続部530が、当該角部ではなく当該角部よりもスペーサ500の側面部520側に配置されることになるため、接続部530が損傷するのを抑制することができる。さらに、当該角部が背面部510側に配置されるため、背面部510の強度を強くすることができる。これらにより、スペーサ500の損傷を抑制することができる蓄電素子10を実現することができる。また、当該角部ではなく平面部分に接続部530を形成すればよいため、接続部530を容易に形成することができ、スペーサ500を容易に製造することができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、集電体300の第一方向側に配置されるスペーサ500が、第一方向において、電極体200と、集電体300の第二方向に突出する突出部である集電体突出部330との間に配置される側面壁部524eを有している。このように、スペーサ500が電極体200と集電体突出部330との間に側面壁部524eを有することで、外部からの振動や衝撃等によっても、集電体300が電極体200に対して移動するのを側面壁部524eが抑制することができる。特に、集電体300が集電体突出部330を有していることで、スペーサ500の側面壁部524eを電極体200と集電体突出部330との間に配置すればよいため、スペーサ500の側面壁部524eを電極体200と集電体300との間に容易に配置して、集電体300の電極体200に対する移動を抑制することができる。これにより、電極体200の損傷を抑制することができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、スペーサ500は、電極体200の第一方向側の傾斜面211に沿う第一スペーサ部(側面凸部524)と、第一スペーサ部よりも第一方向側の第二スペーサ部(第三背面凸部514、515)とを有しており、第一スペーサ部と第二スペーサ部とは、第一方向において互いに対向する対向面(側面対向面524a及び背面対向面514a)を有している。このように、第一スペーサ部と第二スペーサ部とが対向面を有しているため、第一スペーサ部と第二スペーサ部とは、当該対向面で不連続になっている。このため、電極体200に沿った第一スペーサ部が、外部からの振動や衝撃等で電極体200に押されても、当該不連続な箇所が力を吸収することができる。これにより、外部からの振動や衝撃等によって電極体200がスペーサ500に対して移動した場合でも、電極体200がスペーサ500に押圧される力を抑制することができるため、電極体200の損傷を抑制することができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、電極体200と集電体300との接合部410であって、電極体200及び集電体300の少なくとも一方の表面から突出した接合部410を備えており、スペーサ500は、接合部410が収容される第二側面凹部525bを有している。このように、スペーサ500が、接合部410を収容する第二側面凹部525bを有していることで、スペーサ500と電極体200及び集電体300との間の隙間を小さくすることができる。これにより、外部からの振動や衝撃等によっても、スペーサ500が電極体200及び集電体300の移動を抑制することができるため、電極体200の損傷を抑制することができる。また、スペーサ500が集電体300の移動を抑制することで、集電体300が変形したり損傷したりするのを抑制することもできる。さらに、樹脂成型によってスペーサ500を形成する場合には、スペーサ500に第二側面凹部525bを形成することで、フラットな面の面積が少なくなるため、樹脂成型時のひずみの影響を受けにくくなり、部品精度を向上させることができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、スペーサ500は、電極体端部220の第一方向側に配置される背面部510と、背面部510の端部から第一方向とは反対方向に延設される底面部540とを有しており、背面部510と底面部540とのなす角は、90°よりも大きい。このように、スペーサ500の背面部510と底面部540とのなす角を90°よりも大きくすることで、スペーサ500を電極体200に配置する際に、底面部540が電極体200に干渉するのを抑制することができる。これにより、電極体200の損傷を抑制することができる。
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電素子10によれば、スペーサ500は、背面部510と、側面部520と、側面部520を背面部510に対して回動可能に接続する接続部530とを有し、接続部530は脆弱部532を有し、脆弱部532は、貫通部または薄肉部である。これにより、スペーサ500を電極体200に配置する際に、側面部520を背面部510に対して回動させることで、側面部520を電極体200に対して容易に配置することができるため、スペーサ500を電極体200に容易に配置することができる。また、このような接続部530を有するスペーサ500においては、接続部530が破断しないために、接続部530の厚みをある程度厚くしておくのが好ましいが、この場合、接続部530で側面部520を回動させても、当該回動が戻る方向に力(反発力)が働いてしまう。このため、接続部530に、脆弱部532としての貫通部または薄肉部を形成する。これにより、接続部530の強度をある程度確保しつつ、接続部530による回動時の反発力を抑制することができるため、スペーサ500を電極体200に対して容易に配置することができる。これらにより、蓄電素子10の製造を容易にすることができる。
[6.1 第1の変形例の説明]
次に、上記実施の形態の第1の変形例について、説明する。図10は、本実施の形態の第1の変形例に係るスペーサ501の構成を示す斜視図である。具体的には、図10は、図5の(a)に対応する図である。
次に、上記実施の形態の第2の変形例について、説明する。図11は、本実施の形態の第2の変形例に係る電極体700、集電体800及びスペーサ900の構成を示す斜視図である。また、図12は、本実施の形態の第2の変形例に係るスペーサ900の構成を示す斜視図である。具体的には、図12は、図11のスペーサ900において側面部920を広げた状態を内側から見た場合の斜視図であり、図7に対応する図である。
次に、上記実施の形態の第3の変形例について、説明する。図13は、本実施の形態の第3の変形例に係る電極体700、集電体800及びスペーサ901の構成を示す斜視図である。また、図14は、本実施の形態の第3の変形例に係るスペーサ901の構成を示す斜視図である。具体的には、図14は、図13のスペーサ901において側面部920を広げた状態を内側から見た場合の斜視図であり、図7に対応する図である。
以上、本発明の実施の形態及びその変形例に係る蓄電素子について説明したが、本発明は、この実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態及びその変形例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
100 容器
111 第一壁部
112 第二壁部
113 第三壁部
150 下部ガスケット
200、700 電極体
210 電極体本体部
211 傾斜面
220、720 電極体端部
300、301、302、800 集電体
320、820 電極体接続部
330 集電体突出部
410 接合部
500、501、900、901 スペーサ
510、910 背面部
511 背面本体部
511a 背面角部
512 第一背面凹部
513 第一背面凸部
513a 第二背面凸部
513b 第二背面凹部
514、515 第三背面凸部
514a、515a 背面対向面
514b、515b 第三背面凹部
516 第四背面凹部
517 空間
520、920 側面部
521 側面本体部
521a 側面角部
522a、922a 第一側面端部
522b、922b 第二側面端部
522c、922c 第二係合部
522d、922d 切り欠き
523 第一側面凹部
524、525 側面凸部
524a、525a 側面対向面
524b、525b 第二側面凹部
524c、524e、525c、525e 側面壁部
524d、525d 第三側面凹部
530、930 接続部
531、931 接続本体部
532、932 脆弱部
540、940 底面部
541、941、941a、941b 第一係合部
Claims (5)
- 電極体と、前記電極体を収容する容器と、前記電極体及び前記容器の間に配置されるスペーサとを備える蓄電素子であって、
前記容器は、第一壁部と、前記第一壁部に隣接する第二壁部と、を有し、
前記スペーサは、前記第一壁部に対向して配置される背面部と、前記第二壁部に対向して配置される側面部と、を有し、
前記背面部及び前記側面部の少なくとも一方の面部は、前記容器に向けて突出する凸部を有し、
前記凸部には、前記凸部の突出方向と交差する方向に凹んだ第一凹部が形成されている
蓄電素子。 - 前記凸部は、前記少なくとも一方の面部に形成された第二凹部と隣り合う位置に配置されており、
前記第一凹部は、前記第二凹部からさらに凹んだ凹部である
請求項1に記載の蓄電素子。 - 前記第一凹部は、前記凸部の突出方向及び前記第一凹部の凹む方向と交差する方向に延設されて形成されている
請求項1または2に記載の蓄電素子。 - 前記電極体の端部を挟む位置に、2つの前記第一凹部が配置される
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電素子。 - 前記スペーサは、さらに、前記側面部を前記背面部に対して回動可能に接続する接続部を有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電素子。
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