JP6277838B2 - Power storage device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電素子と蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device including a power storage element and a spacer disposed along the power storage element.
例えば、ビデオカメラおよびモバイルコンピュータ等の電子機器に備えられた電源として、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子と、当該蓄電素子を収容するケースとを備える蓄電装置が広く活用されている。 For example, a power storage device including a power storage element such as a lithium ion secondary battery and a case for housing the power storage element is widely used as a power source provided in electronic devices such as a video camera and a mobile computer.
このような蓄電装置についての技術を開示する文献も存在する。例えば、特許文献1に開示された電池パックでは、素電池、保護回路基板、および、基板ホルダを有する組電池を、箱状のケースに収容する構造が採用されている。これにより、部品点数及び組立工数の削減等が図られる。
There is also a document disclosing a technique related to such a power storage device. For example, the battery pack disclosed in
従来、例えば一つ以上の蓄電素子を備える蓄電装置であって、蓄電素子と回路基板等の他の要素との間、または、隣接する2つの蓄電素子の間に、絶縁または位置決めのためのスペーサが配置されている蓄電装置も存在する。 Conventionally, for example, a power storage device including one or more power storage elements, and a spacer for insulation or positioning between the power storage element and another element such as a circuit board or between two adjacent power storage elements There is also a power storage device in which is arranged.
このような構造においては、スペーサを挟んで蓄電素子の隣に回路基板が配置された場合、または当該蓄電素子の隣の他の蓄電素子が何らかの異常で発熱した場合において、回路基板または他の蓄電素子からの熱がスペーサを介して当該蓄電素子に伝導する。この場合、蓄電素子に熱が与えられることに起因して当該蓄電素子の劣化が進行するという問題が生じる。 In such a structure, when a circuit board is arranged next to a power storage element with a spacer in between, or when another power storage element adjacent to the power storage element generates heat due to some abnormality, the circuit board or other power storage Heat from the element is conducted to the power storage element through the spacer. In this case, there arises a problem that deterioration of the power storage element proceeds due to heat being applied to the power storage element.
本発明は、上記課題を考慮し、蓄電素子と、蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサを介した蓄電素子への熱伝導が抑制された蓄電装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a power storage device including a power storage element and a spacer disposed along the power storage element, in which heat conduction to the power storage element via the spacer is suppressed. The purpose is to do.
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、蓄電素子と、前記蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、前記スペーサは、厚み方向に積層された第一部材と第二部材とを含む。 In order to achieve the above object, a power storage device according to one embodiment of the present invention is a power storage device including a power storage element and a spacer disposed along the power storage element, and the spacer is stacked in a thickness direction. A first member and a second member.
この構成によれば、蓄電装置において、蓄電素子と他の要素(他の蓄電素子または電気回路部材等)との間にスペーサが配置される。スペーサは、第一部材と第二部材との積層構造になっており、そのため、厚み方向における部材の不連続部分が存在する。 According to this configuration, in the power storage device, the spacer is disposed between the power storage element and another element (other power storage element or electric circuit member or the like). The spacer has a laminated structure of a first member and a second member, and therefore there are discontinuous portions of the member in the thickness direction.
これにより、スペーサを挟んで蓄電装置に隣り合う他の要素から当該蓄電素子への熱伝導が抑制され、その結果、当該蓄電素子の熱による劣化が抑制される。 Accordingly, heat conduction from other elements adjacent to the power storage device across the spacer to the power storage element is suppressed, and as a result, deterioration of the power storage element due to heat is suppressed.
すなわち、本態様の蓄電装置は、蓄電素子と、蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサを介した蓄電素子への熱伝導が抑制された蓄電装置である。 In other words, the power storage device of this aspect is a power storage device including a power storage element and a spacer disposed along the power storage element, and is a power storage device in which heat conduction to the power storage element via the spacer is suppressed.
また、少なくとも2枚の部材(第一部材および第二部材)を重ねて配置することで、上記効果を奏するスペーサが構成されるため、スペーサの作製が容易である。 Moreover, since the spacer which has the said effect is comprised by arrange | positioning at least 2 member (1st member and 2nd member) in piles, preparation of a spacer is easy.
また、スペーサの厚み方向の両側面を平面に形成することができ、これにより、スペーサを挟んで配置される2つの要素(例えば、蓄電素子および電気回路部材)と、スペーサとを粘着テープ等によって仮固定し易いという効果も奏される。 In addition, both side surfaces in the thickness direction of the spacer can be formed into a flat surface, whereby two elements (for example, an electric storage element and an electric circuit member) arranged with the spacer sandwiched therebetween and the spacer are bonded with an adhesive tape or the like. The effect that it is easy to temporarily fix is also show | played.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記第一部材および前記第二部材の少なくとも一方は、他方側に向かって配置された、少なくとも1つの凹または凸を有する非平坦面部を備えるとしてもよい。 Further, in the power storage device according to one embodiment of the present invention, at least one of the first member and the second member includes a non-flat surface portion having at least one recess or protrusion disposed toward the other side. Also good.
この構成によれば、スペーサが有する第一部材と第二部材との積層構造における層間に、非平坦面部により形成される空間が存在する。また、凹または凸の部位では第一部材と第二部材とが点接触に近くなる。これらにより、スペーサを挟んで蓄電装置に隣り合う他の要素から当該蓄電素子への熱伝導の抑制がより確実化される。 According to this configuration, there is a space formed by the non-flat surface portion between the layers in the laminated structure of the first member and the second member that the spacer has. In the concave or convex part, the first member and the second member are close to point contact. Thus, suppression of heat conduction from the other elements adjacent to the power storage device to the power storage element with the spacer interposed therebetween is further ensured.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置は、電気回路部材を備え、前記スペーサは、前記蓄電素子と前記電気回路部材との間に配置されているとしてもよい。 The power storage device according to one embodiment of the present invention may include an electric circuit member, and the spacer may be disposed between the power storage element and the electric circuit member.
この構成によれば、電気回路基板、または、電気回路基板を保持する回路ケースもしくは回路保持体等である電気回路部材が、スペーサを挟んで蓄電素子の隣に配置された場合において、熱を発する電気回路部材から蓄電素子への熱伝導が抑制される。 According to this configuration, when an electric circuit board or an electric circuit member such as a circuit case or a circuit holding body that holds the electric circuit board is disposed next to the power storage element with the spacer interposed therebetween, heat is generated. Heat conduction from the electric circuit member to the storage element is suppressed.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置はさらに、前記蓄電素子の、前記電気回路部材とは反対側に配置された1以上の蓄電素子を備えるとしてもよい。 The power storage device according to one embodiment of the present invention may further include one or more power storage elements arranged on a side of the power storage element opposite to the electric circuit member.
この構成によれば、蓄電装置が備える複数の蓄電素子のうちの、電気回路部材に最も近い1つの蓄電素子の熱による劣化が、他の蓄電素子と比べて進行することが抑制される。つまり、電気回路部材からの熱に起因する、複数の蓄電素子の品質のばらつきが抑制される。 According to this configuration, the deterioration due to heat of one power storage element closest to the electric circuit member among the plurality of power storage elements included in the power storage device is suppressed from proceeding as compared with other power storage elements. That is, variations in the quality of the plurality of power storage elements due to heat from the electric circuit member are suppressed.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置において、前記非平坦面部は、離散的に配置された複数の凹または凸を有するとしてもよい。 In the power storage device according to one embodiment of the present invention, the non-flat surface portion may have a plurality of recesses or protrusions arranged discretely.
このように、非平坦面部において、複数の凹または凸が離散的に配置されていることで、スペーサ内における熱伝導のパスの切断箇所(空間)を離散的に存在させることができる。また、第一部材と第二部材との接触点が離散的に存在することになるため、これらの2つの部材の積層状態の安定性が向上される。 As described above, since the plurality of concaves or convexes are discretely arranged on the non-flat surface portion, it is possible to make discrete locations (spaces) of the heat conduction path in the spacer. Moreover, since the contact point of a 1st member and a 2nd member will exist discretely, stability of the lamination | stacking state of these two members is improved.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、電気回路部材と、前記蓄電素子および前記電気回路部材の間に配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、前記スペーサ自身、または、前記スペーサの一方面側と他方面側のうちの少なくとも前記蓄電素子と対向する面側には、閉塞されていない空間が形成されているとしてもよい。 The power storage device according to one embodiment of the present invention is a power storage device including a power storage element, an electric circuit member, and a spacer disposed between the power storage element and the electric circuit member, the spacer itself, Alternatively, an unoccluded space may be formed on at least one of the one surface side and the other surface side of the spacer that faces the power storage element.
この構成によれば、蓄電素子と電気回路部材との間にスペーサが配置された蓄電装置において、蓄電素子と電気回路部材との間のスペーサを介した熱伝導の経路を遮断するように空間が形成されている。また、この空間は閉塞されていないため、空間の内部の熱を空間の外部に逃がし易い。 According to this configuration, in the power storage device in which the spacer is disposed between the power storage element and the electric circuit member, the space is formed so as to block the heat conduction path via the spacer between the power storage element and the electric circuit member. Is formed. Further, since this space is not closed, the heat inside the space is easily released to the outside of the space.
従って、本態様の蓄電装置は、蓄電素子と、蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサを介した蓄電素子への熱伝導が抑制された蓄電装置である。 Therefore, the power storage device of this aspect is a power storage device including a power storage element and a spacer arranged along the power storage element, and is a power storage device in which heat conduction to the power storage element via the spacer is suppressed.
本発明によれば、蓄電素子と、蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサを介した蓄電素子への熱伝導が抑制された蓄電装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an electrical storage apparatus provided with an electrical storage element and the spacer arrange | positioned along an electrical storage element, Comprising: The electrical storage apparatus by which the heat conduction to the electrical storage element via a spacer was suppressed can be provided. .
以下に、本発明の実施形態に係る電池について、図面を参照しながら説明する。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。 Hereinafter, a battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.
また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、生産工程の順序などは、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。 The embodiment described below shows a specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, order of production steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
(実施の形態1)
まず、図1〜図4を用いて、本発明の実施の形態1における蓄電装置100の全般的な説明を行う。
(Embodiment 1)
First, a general description of
図1は、実施の形態1における蓄電装置100の構成概要を示す斜視図であり、図2は、蓄電装置100の分解斜視図である。なお、図1では、蓄電装置100の内部の構成概要を図示するために、筐体105を透視した状態で図示されている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of
図3は、実施の形態1における蓄電素子101の外観を示す斜視図であり、図4は、蓄電素子101が有する電極体120の構成を示す斜視図である。
3 is a perspective view showing an external appearance of
図1および図2に示すように、本実施の形態の蓄電装置100は、蓄電素子101と、蓄電素子101に沿って配置されたスペーサ110とを備える。スペーサ110は、図2に示すように、厚み方向(図2おけるZ軸方向)に積層された第一部材111と第二部材112とを含む。
As shown in FIGS. 1 and 2,
本実施の形態の蓄電装置100はさらに、電気回路部材の一例である回路基板170を備え、スペーサ110は、蓄電素子101と回路基板170との間に配置されている。
The
具体的には、蓄電装置100に備えられた4つの蓄電素子のうちの、回路基板170に最も近い蓄電素子101と回路基板170との間にスペーサ110が配置されている。
Specifically, among the four power storage elements provided in
なお、回路基板170に最も近い蓄電素子101を、他の蓄電素子101と区別するために、“蓄電素子101a”と表記する。
In order to distinguish the
つまり、蓄電装置100には、蓄電素子101aの、回路基板170とは反対側に配置された1以上(本実施の形態では3個)の蓄電素子101が備えられている。
That is, the
スペーサ110は、本実施の形態では、回路基板170と蓄電素子101aとの間の電気的な絶縁と、回路基板170および蓄電素子101aの相対的な位置決めの役割を担う部材である。
In this embodiment,
スペーサ110の素材としては、ポリエチレンテレフタラート(PET)またはポリエチレン(PE)等の樹脂が例示される。
Examples of the material of the
また、スペーサ110は、厚み方向に積層された第一部材111と第二部材112とを含むことで、スペーサ110を介した、他の要素(本実施の形態では回路基板170)から蓄電素子101aへの熱伝導が抑制されるという効果が奏される。
In addition, the
ここで、蓄電素子101は、図3に示すように扁平型の電池であり、スペーサ110は、蓄電素子101aの幅の広い面に沿って配置されている。これにより、スペーサ110による、回路基板170と蓄電素子101aとの電気的な絶縁、および、回路基板170から蓄電素子101aへの熱伝導の抑制等がより確実に実現される。
Here, the
スペーサ110の構成の詳細については、図5および図6を用いて後述する。
Details of the configuration of the
回路基板170は、電気回路部材の一例であり、本実施の形態では、蓄電装置100に供給される電圧の変換等を行う電気回路171が形成された基板である。
The
本実施の形態ではフレキシブル基板の所定の領域に実装された、半導体素子、コンデンサおよび抵抗器等の各種の電子部品300によって、回路基板170上の電気回路171が構成されている。
In the present embodiment, an
回路基板170には、図2に示すように、複数のスリット173が形成されており、4つの蓄電素子101の両極それぞれがスリット173に挿入された状態で、電気回路171と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
また、図2に示すように、積層された4つの蓄電素子101において互いに隣り合う2つの蓄電素子101の間にはスペーサが配置されている。なお、2つの蓄電素子101の間のスペーサを、蓄電素子101aと回路基板170との間のスペーサ110と区別するために、“セル間スペーサ140”と表記する。
In addition, as shown in FIG. 2, spacers are arranged between two
つまり、蓄電装置100は、1つのスペーサ110と、3つのセル間スペーサ140とを有している。
That is, the
また、本実施の形態では、4つの蓄電素子101等を含む構造体が、筐体105に収容されている。筐体105は、例えば箱状の部材であり、4つの蓄電素子101等を含む構造体を所定の位置に配置し、外部から加えられる衝撃などから保護する。
In this embodiment, a structure including four
筐体105は、例えば樹脂などの絶縁性材料により構成されており、各蓄電素子101および回路基板170などが外部の金属部材などに接触することを回避する。
The
また、本実施の形態では、筐体105は、本体105aと蓋体105bとを有している。本体105aの開口が蓋体105bによって閉じられることで、筐体105の内部への異物の侵入が抑制される。
In the present embodiment, the
なお、筐体105には、回路基板170と電気的に接続された正極外部端子および負極外部端子(図示せず)が配置されており、これら端子を介して、外部からの電気を4つの蓄電素子101に充電し、また4つの蓄電素子101から外部へ電気を放電する。
Note that a positive external terminal and a negative external terminal (not shown) that are electrically connected to the
本実施の形態における蓄電素子101は、上記のように充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。
The
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。 Examples of the non-aqueous electrolyte secondary battery include a lithium ion secondary battery in which the positive electrode active material is a lithium transition metal oxide such as lithium cobaltate and the negative electrode active material is a carbon material.
なお、蓄電素子101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、蓄電素子101は、キャパシタであってもよい。
In addition, the kind of
蓄電素子101は、図3に示すように、外装体102と、電極体120と、正極リード板150および負極リード板160とを備える。
As shown in FIG. 3, the
外装体102は、本実施の形態では、複数の層で構成される筒状のラミネートフィルムの両端部が封止されることで構成されている。つまり、外装体102は、フィルム同士(本実施の形態ではラミネートフィルムの一部同士)が接合されることで形成された封止部103を両端に有している。
In the present embodiment, the
蓄電素子101において、外装体102の内部には電解液などの液体が封入されているが、当該液体の図示および説明は省略する。
In the
電極体120と接続された正極リード板150および負極リード板160のそれぞれは、封止部103を貫通した状態で外装体102から露出している。これら正極リード板150および負極リード板160のそれぞれは、上述のように、回路基板170に接続されている。
Each of the positive
電極体120は、図4に示すように、正極122および負極123と、2枚のセパレータ124、125とが交互に積層されるように捲回されることで形成されている。
As shown in FIG. 4, the
つまり、電極体120は、正極122と、セパレータ124と、負極123と、セパレータ125とがこの順に積層され、かつ、断面が長円形状になるように捲回されることで形成されている。
That is, the
正極122は、アルミニウムからなる長尺帯状の金属箔の表面に、正極活物質を含む合剤層が形成されたものである。 The positive electrode 122 is obtained by forming a mixture layer containing a positive electrode active material on the surface of a long metal foil made of aluminum.
正極122が有する合剤層に含まれる正極活物質としては、例えば、LiMPO4、LiMSiO4、LiMBO3(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のポリアニオン化合物、チタン酸リチウム、マンガン酸リチウム等のスピネル化合物、LiMO2(MはFe、Ni、Mn、Co等から選択される1種または2種以上の遷移金属元素)等のリチウム遷移金属酸化物等を用いることができる。 Examples of the positive electrode active material contained in the mixture layer of the positive electrode 122 include LiMPO 4 , LiMSiO 4 , LiMBO 3 (M is one or more transition metals selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.) Element)), spinel compounds such as lithium titanate and lithium manganate, lithium such as LiMO 2 (M is one or more transition metal elements selected from Fe, Ni, Mn, Co, etc.) Transition metal oxides or the like can be used.
負極123は、銅からなる長尺帯状の金属箔の表面に、負極活物質層を含む合剤層が形成されたものである。 The negative electrode 123 is obtained by forming a mixture layer including a negative electrode active material layer on the surface of a long strip-shaped metal foil made of copper.
負極123が有する合剤層に含まれる負極活物質としては、例えばリチウムイオンを吸蔵放出可能な負極活物質であれば、適宜公知の材料を使用できる。例えば、リチウム金属、リチウム合金(リチウム−アルミニウム、リチウム−シリコン、リチウム−鉛、リチウム−錫、リチウム−アルミニウム−錫、リチウム−ガリウム、およびウッド合金等のリチウム金属含有合金)の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)、金属酸化物、リチウム金属酸化物(Li4Ti6O12等)、ポリリン酸化合物などが挙げられる。 As the negative electrode active material contained in the mixture layer of the negative electrode 123, for example, any known material can be used as long as it is a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions. For example, lithium is occluded in addition to lithium metal and lithium alloys (lithium-containing alloys such as lithium-aluminum, lithium-silicon, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloys).・ Releasable alloys, carbon materials (eg, graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, low-temperature calcined carbon, amorphous carbon, etc.), metal oxides, lithium metal oxides (Li 4 Ti 6 O 12 etc.) And polyphosphoric acid compounds.
このように構成された電極体120において、より具体的には、正極122と負極123とは、セパレータ124、125を介し、捲回軸方向(X軸方向)に互いにずらして捲回されている。
In the
そして、正極122および負極123は、それぞれのずらされた方向の端縁部に、活物質を含む合剤層が形成されていない部分(合剤層非形成部)を有する。 And the positive electrode 122 and the negative electrode 123 have the part (mixture layer non-formation part) in which the mixture layer containing an active material is not formed in the edge part of each shifted direction.
具体的には、正極122は、捲回軸方向の一端に、合剤層が形成されていない合剤層非形成部が積層された積層部122aを有している。また、負極123は、捲回軸方向の他端に、合剤層が形成されていない合剤層非形成部が積層された積層部123aを有している。
Specifically, the positive electrode 122 has a stacked
つまり、正極122の露出した金属箔の層によって積層部122aが形成され、負極123の露出した金属箔の層によって積層部123aが形成されている。
That is, the
なお、正極122の金属箔および負極123の金属箔の厚みは、ともに、例えば5μm〜20μmのうちのいずれかの値である。 The thicknesses of the metal foil of the positive electrode 122 and the metal foil of the negative electrode 123 are both values of, for example, 5 μm to 20 μm.
正極リード板150は、積層部122aに取り付けられることで電極体120の正極122と接続される。
The positive
具体的には、積層部122aにおいてZ軸方向に並ぶ金属箔の層と層のとの間に正極リード板150の端部が差し込まれ、例えば、正極リード板150を挟んで積層部122aの上下から加圧しながら超音波による振動が与えられる。つまり、超音波溶接によって、正極リード板150が電極体120の正極122と接続される。
Specifically, the end portion of the positive
また、負極リード板160は、積層部123aに取り付けられることで電極体120の負極123と接続される。
Further, the negative
具体的には、正極リード板150と同様に、積層部123aにおける金属箔の層と層のとの間に負極リード板160の端部が差し込まれ、例えば超音波溶接によって、負極リード板160と電極体120の負極123とが接続される。
Specifically, similarly to the positive
なお、正極リード板150の素材は、例えば正極122の基材の金属箔と同じく、アルミニウムであり、負極リード板160の素材は、例えば負極123の基材の金属箔と同じく、銅である。
The material of the positive
また、電極体120と、正極リード板150および負極リード板160との接続の手法および態様に特に限定はなく、例えば、リベットまたはボルト等を用いて、電極体120と、正極リード板150および負極リード板160とが締結されてもよい。
Further, there is no particular limitation on the method and mode of connection between the
このように、溶接または締結等の手法によって、正極リード板150および負極リード板160が取り付けられた電極体120は、両端部に開口を有する筒状の外装体102に挿入され、その後、これら両端部が封止される。
As described above, the
以上のように構成された蓄電装置100は、蓄電素子101に沿って配置されたスペーサ110に特徴を有する。
The
以下、スペーサ110についての説明を中心に、実施の形態1における蓄電装置100の特徴を、図5および図6を用いて説明する。
Hereinafter, the characteristics of
図5は、実施の形態1における蓄電装置100の構成概要を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a configuration outline of
図6は、実施の形態1におけるスペーサ110の構成を説明するための図である。具体的には、図6は、図5における部分Aの拡大図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the
なお、図5および図6では、スペーサ110の形状等を視認し易くするために、筐体105の図示を省略し、ドットを付した領域でスペーサ110が表されている。後述する図8についても同じである。
In FIGS. 5 and 6, in order to make it easy to visually recognize the shape and the like of the
図5および図6に示すように、スペーサ110は、厚み方向に積層された第一部材111と第二部材112とを含む。また、第一部材111と第二部材112との間には空間が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
本実施の形態では、第一部材111および第二部材112のそれぞれは、他方側に向かって配置された、少なくとも1つの凹または凸を有する非平坦面部を有しており、これら非平坦面部によって、スペーサ110自身に空間が形成されている。
In the present embodiment, each of the
より詳細には、図6に示すように、第一部材111は、非平坦面部111aを備え、第二部材112は、非平坦面部112aを備える。
More specifically, as shown in FIG. 6, the
第一部材111の非平坦面部111aは、第二部材112側の面(Z軸正側の面)に、離散的に配置された複数の凸(2次元平面上に分布する複数の凸)によって形成されている。
The
また、第二部材112の非平坦面部112aは、第一部材111側の面(Z軸負側の面)に、離散的に配置された複数の凸によって形成されている。
Further, the
ここで、所定の距離を開けて配置された2つの凸によって、当該2つの凸の間に1つの凹が形成される。そのため、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれは、離散的に配置された複数の凹(2次元平面上に分布する複数の凹)により形成されている、と表現することもできる。
Here, one recess is formed between the two protrusions by the two protrusions arranged at a predetermined distance. Therefore, each of the
また、本実施の形態では、離散的に配置された多数の凸(多数の凹)によって、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aが形成されている。そのため、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれは複数の凹凸を有する、と表現することもできる。
In the present embodiment, the
このような態様の非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれは、例えば、ケミカルエッチングによって細かな凹凸が形成された金型により樹脂を成形すること、または、加熱された当該金型を樹脂の平板に押し当てること等で作製される。
Each of the
つまり、ケミカルエッチングを施した金型による樹脂成形の場合、非平坦面部111a、112aを、シボ面として第一部材111、第二部材112に形成することができる。この場合、表面が粗いシボ面が好ましい。
That is, in the case of resin molding using a mold subjected to chemical etching, the
つまり、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aは、第一部材111および第二部材112それぞれの基材となる平板にランダムに形成された凹凸によって構成される。
That is, the
従って、非平坦面部111aと非平坦面部112aとを対向させて、第一部材111と第二部材112とを重ね合わせた場合、非平坦面部111aと非平坦面部112aの少なくとも一部は嵌合しない。
Therefore, when the
より現実的には、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aにおける凹凸はランダムな位置および形状で形成されるため、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのほとんどの領域で互いに嵌合しない。この状態で、図6に示すように、第一部材111と第二部材112とが重ねられることで、内部に空間113を有するスペーサ110が得られる。なお、スペーサの内部の空間には、スペーサの表面に開口する空間も含まれる。
More realistically, since the irregularities in the
ここで、第一部材111と第二部材112とは、蓄電装置100の組み立ての作業性を考慮し、部分的に接着剤で貼り合わせてもよい。また、係合用の爪と穴とを設けて、第一部材111と第二部材112とを接合してもよい。
Here, the
また、図6では非平坦面部111aの凹凸形状と、非平坦面部112aの凹凸形状とは互いに異なっている。しかし、第一部材111と第二部材112とを重ね合わせた場合に、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aの少なくとも一部が互いに嵌合しない関係にあれば、これらの凹凸形状は同一であってもよい。
In FIG. 6, the uneven shape of the
また、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aが有する凹または凸の数は複数である必要なく、1以上であればよい。
Further, the number of concaves or convexes included in the
例えば、非平坦面部111aが1つの凹のみを有する場合、第二部材112の、当該凹に対向する位置に当該凹を埋める凸がない限り、当該凹の内部に空間113が生じる。
For example, when the
また、例えば、非平坦面部111aが1つの凸のみを有する場合、第二部材112の、当該凸に対向する位置に当該凸が嵌入される凹がない限り、当該凸の外周領域に空間113が生じる。
Further, for example, when the
つまり、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれは、1以上の凹または凸を有していれば、スペーサ110の内部には、非平坦面部111aまたは非平坦面部112aによる空間113が形成される。
That is, if each of the
以上のように、本実施の形態におけるスペーサ110は、厚み方向に積層された第一部材111と第二部材112とを含んでいる。そのため、第一部材111と第二部材112との境界部分において、厚み方向における部材の不連続部分が存在する。
As described above, the
つまり、スペーサ110の、少なくとも厚み方向における熱伝導のパスを切断する部分がスペーサ110に存在する。その結果、スペーサ110を介した熱伝導が抑制される。
In other words, the
本実施の形態では、スペーサ110は、回路基板170と蓄電素子101aとの間に配置されているため、動作時に熱を発する回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ110を介した熱伝導が抑制される。
In this embodiment, since
ここで、蓄電装置100では、図2に示すように筐体105の内部に、回路基板170および蓄電素子101a等で構成される構造体が収容されている。また、筐体105は、本体105aの開口が蓋体105bで閉じられることで、筐体105の内部への異物の侵入が抑制されている。そのため、筐体105の内部は熱がこもりやすい構造となっている。
Here, in the
この場合、例えば、蓄電素子101の両極の部分は、筐体105の内壁に近いため、比較的に放熱され易い部分であると言える。しかし、回路基板170に最も近い蓄電素子101(蓄電素子101a)の中央部分(電極体120の部分(図3参照))に着目すると、最も近い、筐体105の内壁(蓋体105bの内面)までの間に、熱源である回路基板170が存在する。そのため、蓄電装置100において、蓄電素子101aは、熱による劣化が進行し易い位置に配置されていると言える。
In this case, for example, it can be said that the two pole portions of the
このような構造を有する蓄電装置100において、回路基板170および蓄電素子101aの間にスペーサ110を配置する。これにより、スペーサ110は、回路基板170および蓄電素子101aの双方と接触した状態でこれらの電気的絶縁および位置決め等の役割を果たしつつ、熱源である回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ110を介した熱伝導を抑制することができる。
In
その結果、熱による蓄電素子101aの劣化が抑制される。また、本実施の形態の蓄電装置100は4つの蓄電素子101を備えているため、蓄電素子101aの劣化が、他の蓄電素子101と比べて進行することが抑制される。つまり、回路基板170からの熱に起因する、4つの蓄電素子101の品質のばらつきが抑制される。
As a result, deterioration of the
また、本実施の形態では、第一部材111が非平坦面部111aを有し、第二部材112が非平坦面部112aを有する。非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれにおいて、複数の凹または凸が離散的に配置されている。これにより、例えば、スペーサ110内における熱伝導のパスの切断箇所(空間113)を離散的に存在させることができる。また、第一部材111と第二部材112との接触点が離散的に存在することになるため、これらの2つの部材の積層状態の安定性が向上される。
Moreover, in this Embodiment, the
より詳細には、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aのそれぞれはランダムに形成された複数の凹凸で構成されている。
More specifically, each of the
従って、スペーサ110における第一部材111と第二部材112との境界部分には、ランダムな位置に配置された、ランダムな形状の空間113が存在する。これにより、スペーサ110の厚み方向の熱伝導がより確実に抑制される。
Accordingly, a
また、図6に示すように、非平坦面部111aまたは非平坦面部112aにおける凸の形状が山型の場合、第一部材111と第二部材112との接触箇所も点接触に近くなる。そのため、これら接触箇所においてもスペーサ110の厚み方向の熱伝導が抑制される。ここで、非平坦面部111aまたは非平坦面部112aにおける凸の頂点(山型の頂点)が鋭ければ、さらに熱伝導抑制の効果が高まる。
As shown in FIG. 6, when the convex shape of the
なお、上記は非平坦面部111aおよび非平坦面部112aがランダムに形成された複数の凹凸で構成されていたが、凹凸は規則的な形状であってもよい。
In the above description, the
具体的には、非平坦面部112aおよび非平坦面部111aが、所定の方向に延設され、かつ、当該所定の方向と交差する方向に並べられた複数の凸であって、それぞれの頂点が鋭い複数の凸によって形成されていてもよい。つまり、非平坦面部112aおよび非平坦面部111aの両方が、複数の凸の並び方向に平行な断面が三角波形状(例えば図6に示す非平坦面部112a参照)であってもよい。
Specifically, the
図7Aは、規則的な形状の凹凸で形成された非平坦面部を有する第一部材111および第二部材112の第1の例を示す図である。
FIG. 7A is a diagram illustrating a first example of the
図7Bは、規則的な形状の凹凸で形成された非平坦面部を有する第一部材111と第二部材112の第2の例を示す図である。
FIG. 7B is a diagram illustrating a second example of the
例えば、図7Aに示す第1の例では、第一部材111および第二部材112として、断面が三角波形状の非平坦面部を備える同一形状の2枚の板材が作製されている。また、このとき、三角波形状を構成する複数の凸の稜線(延設方向)が、X軸方向およびY軸方向のいずれとも平行にならないように、2枚の板材が作製される。この結果、非平坦面部111aおよび非平坦面部112aは、複数の稜線、谷線がX軸方向およびY軸方向に対して斜めに形成される。
For example, in the first example shown in FIG. 7A, as the
このように作製された第一部材111と第二部材112とを、非平坦面部111aと非平坦面部112aとが対向するように重ねた場合、非平坦面部111aの凸の延設方向と非平坦面部112aの凸の延設方向とは一致しない。従って、仮に、非平坦面部111aの凸と非平坦面部112aの凸とが同一形状であっても、非平坦面部111aと平坦面部112aとは嵌合しない。その結果、非平坦面部111aと非平坦面部112aとの複数の接触箇所のそれぞれは、点接触に近くなる。これにより、これら接触箇所におけるスペーサ110の厚み方向の熱伝導が抑制される。上記第1の例では、第一部材111と第二部材112は全くの同一の形状でもよく、これにより、部材の共用が可能となる。
When the
また、例えば、図7Bに示す第2の例では、第一部材111において、頂点が鋭い形状の凸をY軸方向に延設し、かつ、X軸方向に複数並べることで非平坦面部111aが形成されている。一方、第二部材112においては、頂点が鋭い形状の凸をX軸方向に延設し、かつ、Y軸方向に複数並べることで非平坦面部112aが形成されている。この結果、非平坦面部111aにはY軸方向と平行に複数の稜線と谷線とが形成され、非平坦面部112aにはX軸方向と平行に複数の稜線と谷線とが形成される。
For example, in the second example shown in FIG. 7B, in the
この場合、非平坦面部111aにおける凸の延設方向と、および非平坦面部112aにおける凸の延設方向とが互いに直交する関係になる。そのため、非平坦面部111aと非平坦面部112aとを対向させて第一部材111と第二部材112とを重ねた場合、仮に、非平坦面部111aの凸と非平坦面部112aの凸とが同一形状であっても、非平坦面部111aと非平坦面部112aとは嵌合しない。その結果、非平坦面部111aと非平坦面部112aとの複数の接触箇所のそれぞれは、点接触に近くなる。これにより、これら接触箇所におけるスペーサ110の厚み方向の熱伝導が抑制される。
In this case, the convex extending direction in the
以上に示した実施の形態では、2枚の部材(第一部材111および第二部材112)を積層する、という簡易な構造および工程で、熱伝導を抑制する内部の空間113を有するスペーサ110が得られる。
In the embodiment described above, the
ここで、蓄電装置100は、図5等に示すスペーサ110とは異なる構成のスペーサを備えてもよい。
Here, the
例えば、第一部材111および第二部材112の両方が、1以上の凹または凸を有する非平坦面部を備えていなくてもよい。
For example, both the
つまり、ともに非平坦面部を備えない平板状の第一部材111と第二部材112とを重ねた場合であっても、例えば互いの全面を密着させるような加工または作業を行わない場合、第一部材111と第二部材112との間の少なくとも一部に隙間(空間113)が生じる。そのため、第一部材111および第二部材112の両方が非平坦面部を備えていない場合であっても、これら2つの部材を含むスペーサ110における熱伝導の抑制効果は奏される。
That is, even when the flat plate-like
また、上記以外にも、スペーサ110ついての各種の変形例が存在する。そこで、以下に、実施の形態1におけるスペーサ110に関する各種の変形例を、上記実施の形態1との差分を中心に説明する。
In addition to the above, various modifications of the
(実施の形態1の変形例1)
図8は、実施の形態1の変形例1におけるスペーサ110の構成概要を示す図である。
(
FIG. 8 is a diagram showing a configuration outline of the
図8に示す実施の形態1の変形例1におけるスペーサ110は、非平坦面部112aを有する第二部材112と、非平坦面部を有しない第一部材111とを含んでいる。
The
つまり、第一部材111および第二部材112の双方が非平坦面部を有する必要はなく、いずれか一方のみが非平坦面部を有していてもよい。
That is, it is not necessary for both the
この場合であっても、第二部材112の非平坦面部112aにおける凹または凸と、第一部材111の、第二部材112側の面とによって、熱伝導パスを切断する空間113が、スペーサ110に形成される。
Even in this case, the
その結果、例えば回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ110を介した熱伝導が抑制される。この効果は、スペーサ110が、第一部材111が非平坦面部111a(図6参照)を有し、第二部材112が、非平坦面部112aを有しない場合であっても奏される。
As a result, for example, heat conduction from the
(実施の形態1の変形例2)
図9は、実施の形態1の変形例2における第一部材111の構成概要を示す図である。
(Modification 2 of Embodiment 1)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration outline of the
図9に示す実施の形態1の変形例2における第一部材111は、平板部111bと、平板部111bに取り付けられた凸部111cとを有する。
The
また、複数の凸部111cによって、第一部材111の非平坦面部111aが形成されている。
Further, the
つまり、非平坦面部111aは、第一部材111の基材となる部分(平板部111b)に後付けされた1以上の凸部111cによって形成されてもよい。
That is, the
なお凸部111cの平板部111bへの取り付けの手法に特に限定はない。例えば、接着剤による接着、ねじによる締結、または、平板部111bに設けられた穴と凸部111cとの嵌合等によって、凸部111cが平板部111bに取り付けられてもよい。
In addition, there is no limitation in particular in the method of attachment to the
このように構成された第一部材111を、例えば、非平坦面部112aを有するまたは有しない第二部材112と重ね合わせてスペーサ110を構成する。これにより、1以上の凸部111cによって形成される空間であって、熱伝導パスを切断する空間がスペーサ110に形成される。
The
なお、平板部111bとば別体の部材であって、1次元的または2次元的に並べられた複数の凸を有する部材が、平板部111bに取り付けられることで、非平坦面部111aが形成されてもよい。
In addition, a
また、本変形例における第一部材111と同様に、第二部材112が、基材となる平板部と、平板部とは別体の1以上の凸部とによって構成されてもよい。
Similarly to the
(実施の形態1の変形例3)
図10は、実施の形態1の変形例3におけるスペーサ180の構成概要を示す図である。
(Modification 3 of Embodiment 1)
FIG. 10 is a diagram showing a configuration outline of the
図10に示す実施の形態1の変形例3におけるスペーサ180は、実施の形態1におけるスペーサ110と同じく、厚み方向に積層された2つの部材を含んでいる。
The
具体的には、スペーサ180は、第一部材181と第二部材182が積層された構造を有している。なお、図10では、第一部材181と第二部材182とが分離された状態が図示されている。
Specifically, the
つまり、スペーサ180は、スペーサ110と同じく、厚み方向において分割された構造を有していると言える。
That is, it can be said that the
しかし、スペーサ180はさらに、厚み方向と交差する方向(図10におけるXY平面に平行な方向、以下、「平面方向」という。)においても分割された構造(不連続な構造)を有している。
However, the
より詳細には、図10に示すように、スペーサ180は、4つの第一部材181と、4つの第二部材182とで構成され、図10における、4組のペア(上下一対の第一部材181と第二部材182)のそれぞれが重ね合わされる。
More specifically, as shown in FIG. 10, the
なお、4つの第一部材181は、4つの部分に分割された1つの第一部材と表現することもできる。また、4つの第二部材182は、4つの部分に分割された1つの第二部材と表現することもできる。
The four
このようにして得られる1つのスペーサ180を、回路基板170および蓄電素子101aとの間(例えば図1参照)に配置する。これにより、回路基板170および蓄電素子101aとの間にスペーサ180が配置される。
One
このように、スペーサ180が、平面方向において分割されている(平面方向において不連続な部分を有する)ことで、スペーサ180を平面視した場合(Z軸正の方向から見た場合、以下同じ)における、熱伝導のパスの切断線がスペーサ180に存在する。その結果、スペーサ180を介した熱伝導が抑制される。
As described above, when the
具体的には、例えば、回路基板170上の電気回路171の一部のみが高温になった場合、当該一部の熱が、当該一部の直下からスペーサ180を介して厚み方向だけでなく平面方向にも広がることになる。しかし、この場合において、スペーサ180には、平面視における部材の境界が存在するため、熱の平面方向の広がりがこの境界によって抑制される。つまり、スペーサ180では、厚み方向の部材の境界と平面方向の部材の境界とによってスペーサ180を介した熱の伝導が抑制される。
Specifically, for example, when only a part of the
なお、本変形例では、スペーサ180は、平面視において4つに分割された構造を有しているが、当該分割の数に限定はない。つまり、スペーサ180は、平面視において2つまたは3つに分割された構造を有していてもよく、また、5以上に分割された構造を有していてもよい。
In this modification, the
また、平面視における分割線は、平面視において矩形であるスペーサ180の長辺または短辺に平行でなくてもよい。スペーサ180は、例えば当該矩形の対角線で分割された構造を有していてもよい。
Further, the dividing line in the plan view may not be parallel to the long side or the short side of the
また、厚み方向に積層される第一部材181および第二部材182それぞれの形状または大きさは一致しなくてもよい。
Further, the shapes or sizes of the
例えば、実施の形態1における第一部材111に、4つの第二部材182を並べて重ね合わせることで、平面方向における不連続部分を有するスペーサ180が構成されてもよい。
For example, the
なお、第一部材181および第二部材182のそれぞれにおける非平坦面部の有無に特に限定はない。例えば、第一部材181および第二部材182のいずれか一方のみが非平坦面部を備えてもよい。
In addition, there is no limitation in particular in the presence or absence of the non-flat surface part in each of the
(実施の形態1の変形例4)
図11は、実施の形態1の変形例4におけるスペーサ183の構成概要を示す図である。
(Modification 4 of Embodiment 1)
FIG. 11 is a diagram showing a configuration outline of the
図11に示すスペーサ183は、実施の形態1におけるスペーサ110と同じく、厚み方向に積層された2つの部材を含んでいる。
The
具体的には、スペーサ183は、第一部材183aと第二部材183bとが積層された構造を有している。つまり、スペーサ183は、スペーサ110と同じく、厚み方向において分割された構造(不連続な構造)を有している。
Specifically, the
しかし、スペーサ183は、スペーサ110とは異なり、厚み方向に積層された第一部材183aと第二部材183bとが互いの端部で連結されている。
However, unlike the
つまり、第一部材183aと第二部材183bのそれぞれは、1つの構造物の一部として、スペーサ183に備えられている。
That is, each of the
上記構成のスペーサ183は、例えば、板状の樹脂を折り曲げることで作製される。また、例えば、直方体の材料に切削加工を行うなどの他の手法によってスペーサ183が作製されてもよい。
The
このように、スペーサ183は、厚み方向に積層された2つの部材であって、それぞれが1つの構造物の一部である第一部材183aと第二部材183bとを含んでいる。
As described above, the
この場合であっても、スペーサ183には、厚み方向における部材の不連続部分(空間)が存在する。そのため、スペーサ183を、回路基板170および蓄電素子101aとの間(例えば図1参照)に配置した場合、回路基板170から蓄電素子101aへの、スペーサ183を介した熱伝導は抑制される。
Even in this case, the
なお、本変形例では、第一部材183aおよび第二部材183bのそれぞれが非平坦面部を備えていない場合が想定されているが、第一部材183aおよび第二部材183bの少なくとも一方が、他方側に向かって配置された非平坦面部を備えてもよい。
In addition, in this modification, although the case where each of the
例えば、上述のように、ケミカルエッチングによって細かな凹凸が形成された金型を用いた樹脂成形によって1枚の板材を作製し、当該板材を、凹凸が形成された面を内側にして折り曲げる。こうすることで、ともに他方側に向かって配置された非平坦面部を有する第一部材183aおよび第二部材183bを含むスペーサ183を作製することができる。
For example, as described above, one plate material is produced by resin molding using a mold having fine irregularities formed by chemical etching, and the plate material is bent with the surface having the irregularities formed inside. By doing so, the
(実施の形態1の変形例5)
図12Aは、実施の形態1の変形例5におけるスペーサ184の構成概要を示す図であり、図12Bは、図12Aに示すスペーサ184の断面の概要を示す図である。なお、図12Bには、スペーサ184をYZ平面で切断した場合の断面が示されている。
(Modification 5 of Embodiment 1)
FIG. 12A is a diagram illustrating a schematic configuration of the
図12Aおよび図12Bに示すスペーサ184は、第一部材184aと第二部材184bとが所定の間隔をあけて積層された構造を有している。
The
つまり、スペーサ184は、スペーサ110と同じく、厚み方向において分割された構造を有していると言える。
That is, it can be said that the
しかし、スペーサ184は、スペーサ110とは異なり、第一部材184aおよび第二部材184bの対向する両端部が連結されている。
However, unlike the
つまり、変形例5におけるスペーサ184は、上記変形例4におけるスペーサ183において、第一部材183aおよび第二部材183bの連結されていない端部(長辺部分)が連結された構造に相当する。
That is, the
つまり、第一部材184aと第二部材184bのそれぞれは、1つの構造物の一部として、スペーサ184に備えられている、と表現することができる。
That is, it can be expressed that each of the
上記構成のスペーサ184は、例えば、板状の樹脂を折り曲げて、かつ、端部を溶着または接着等で連結することで作製される。また。例えば、直方体の材料に切削加工を行うことなどの他の手法によってスペーサ184が作製されてもよい。
The
このように、スペーサ184は、厚み方向に積層された2つの部材であって、それぞれが1つの構造物の一部である第一部材184aと第二部材184bとを含んでいる。また、第一部材184aと第二部材184bとは、所定の間隔をあけて積層されている。
As described above, the
従って、スペーサ184には、厚み方向における部材の不連続部分(空間)が存在する。そのため、スペーサ184を、回路基板170および蓄電素子101aとの間(例えば図1参照)に配置した場合、回路基板170から蓄電素子101aへの、スペーサ184を介した熱伝導は抑制される。
Therefore, the
(実施の形態2)
上記実施の形態1では、厚み方向に積層された2つの部材を含むスペーサ(110等)について説明した。しかし、回路基板170等の熱源と蓄電素子101との間に配置されるスペーサの構成であって、熱源から蓄電素子101へのスペーサを介した熱伝導を抑制するための構成は、厚み方向に積層された2つの部材を含む構成以外であっても実現可能である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the spacer (110 or the like) including two members laminated in the thickness direction has been described. However, the structure of the spacer disposed between the heat source such as the
そこで、実施の形態2として、スペーサ自身、または、スペーサの一方面側と他方面側のうちの少なくとも蓄電素子101と対向する面側には、閉塞されていない空間が形成されているスペーサを備える蓄電装置について説明する。
Therefore, as a second embodiment, the spacer itself or at least one of the one surface side and the other surface side of the spacer on the surface side facing the
なお、蓄電素子101など、実施の形態1で説明した要素についての説明は省略し、以下、実施の形態1との差分を中心に説明する。
Note that description of the elements described in the first embodiment, such as the
図13は、実施の形態2における蓄電装置100aの構成概要を示す図である。
FIG. 13 shows a schematic configuration of
なお、図13において、スペーサ210の形状等を視認し易くするために、筐体105(例えば図2参照)の図示を省略し、ドットを付した領域でスペーサ210が表されている。後述する図14〜図16も同様である。
In FIG. 13, in order to make it easy to visually recognize the shape and the like of the
また、実施の形態1と同じく、回路基板170に最も近い蓄電素子101を、他の蓄電素子101と区別するために、“蓄電素子101a”と表記する。
Similarly to the first embodiment, the
図13に示す蓄電装置100aは、回路基板170と蓄電素子101aとの間に配置されたスペーサ210を備える。スペーサ210の素材としては、実施の形態1におけるスペーサ110と同じくPETまたはPE等の樹脂が例示される。
A
ここで、実施の形態2における蓄電装置100aでは、スペーサ210の一方面側と他方面側のうちの蓄電素子101と対向する面側に、閉塞されていない空間215が形成されている。つまり、スペーサ210により、スペーサ210と蓄電素子101との間に、スペーサ210の外部空間と連通する空間215が形成されている。
Here, in
具体的には、スペーサ210は、回路基板170と当接する平板部211と、平板部211から蓄電素子101aの方向に突設された脚部212とを有する。
Specifically, the
本実施の形態では、一対の脚部212が平板部211の両端に配置されていることで、平板部211と一対の脚部212との間に、空間215が形成されている。つまり、スペーサ210では、一対の脚部212が、平板部211に面で支持される回路基板170を、平板部211とともに蓄電素子101aから離隔する構成が採用されている。
In the present embodiment, the pair of
上記構成のスペーサ210は、例えば、金型による樹脂成形によって作製される。また、例えば、平板部211と、平板部211とは別体の2つの脚部212とを溶着または接着等するなどの他の手法によってスペーサ210が作製されてもよい。
The
スペーサ210は、このような構成を有することで、実施の形態1におけるスペーサ110と同じく、回路基板170と蓄電素子101aとの間の電気的な絶縁と、回路基板170および蓄電素子101aの相対的な位置決めの役割を担うことができる。
By having such a configuration,
また、閉塞されていない空間215が形成されていることで、回路基板170からスペーサ210に伝導した熱の一部は、空間215を介してスペーサ210の外部に放出される。これにより、回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ210を介した熱伝導が抑制される。
In addition, since the
なお、スペーサ210が備える脚部212の数に特に限定はなく、例えばスペーサ210は3以上の脚部212を備えてもよい。また、その他にも、実施の形態2における蓄電装置100aが備えるスペーサ210についての各種の変形例は存在する。
The number of the
そこで、以下に、実施の形態2におけるスペーサ210に関する各種の変形例を、上記実施の形態2との差分を中心に説明する。
Therefore, various modifications related to the
(実施の形態2の変形例1)
図14は、実施の形態2の変形例1における蓄電装置100aの構成概要を示す図である。
(
FIG. 14 shows a schematic configuration of
図14に示す蓄電装置100aは、回路基板170と蓄電素子101aとの間に配置されたスペーサ220を備える。
A
本変形例における蓄電装置100aでは、スペーサ220の一方面側と他方面側の両方に、閉塞されていない空間225が形成されている。つまり、スペーサ220の回路基板170側および蓄電素子101a側の双方に、閉塞されていない空間225が形成されている。
In the
具体的には、スペーサ220は、回路基板170と蓄電素子101aとの間を仕切る平板部221と、平板部221の両端に設けられ、一端が回路基板170に当接し、他端が蓄電素子101aに当接する脚部222とを有する。
Specifically, the
つまり、スペーサ220では、回路基板170と蓄電素子101aとを2つの脚部222で離隔させ、かつ、回路基板170と蓄電素子101aとの間の空間を平板部211で分断する構成が採用されている。
In other words, the
上記構成のスペーサ220は、例えば、金型による樹脂成形によって作製される。また、例えば、平板部221と、平板部221とは別体の2つの脚部222とを溶着または接着等するなどの他の手法によってスペーサ220が作製されてもよい。
The
スペーサ220は、このような構成を有することで、実施の形態1におけるスペーサ110と同じく、回路基板170と蓄電素子101aとの間の電気的な絶縁と、回路基板170および蓄電素子101aの相対的な位置決めの役割を担うことができる。
By having such a configuration,
また、スペーサ220によれば、回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ220を介した熱伝導が抑制される。具体的には、スペーサ220と、回路基板170および蓄電素子101aの双方との接触面積が上記スペーサ110およびスペーサ210等と比較する小さいため、その結果、スペーサ220を介した熱伝導が抑制される。
In addition, according to the
また、スペーサ220の平板部221と、回路基板170および蓄電素子101aの双方との間に閉塞されていない空間225が形成されている。言い換えると、回路基板170と蓄電素子101aとの間の空間が平板部221によって仕切られている、これにより、回路基板170の熱の、気体の対流による蓄電素子101aへの伝導が抑制される。
In addition, a
(実施の形態2の変形例2)
図15は、実施の形態2の変形例2における蓄電装置100aの構成概要を示す図である。
(Modification 2 of Embodiment 2)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration outline of a
図15に示す蓄電装置100aは、回路基板170と蓄電素子101aとの間に配置されたスペーサ230を備える。
The
また、本変形例における蓄電装置100aでは、スペーサ230自身に、閉塞されていない空間232が形成されている。
Further, in the
具体的には、平板状の部材の端面に1以上の穴を設けることで、1以上の空間232を有するスペーサ230が実現されている。この空間232により、スペーサ230において熱伝導のパスを切断する部分が形成されており、その結果、回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ230を介した熱伝導が抑制される。
Specifically, the
上記構成のスペーサ230は、例えば、金型を用いた樹脂成形によって作製される。また、例えば、板状の部材に切削加工で穴を形成するなどの他の手法によってスペーサ230が作製されてもよい。
The
なお、空間232を形成する穴は、有底であっても無底であってもよい。つまり、図15において、空間232が、奥方向(Y軸正の方向)に貫通していてもいなくてもよい。
The hole forming the
つまり、空間232は、少なくともスペーサ230の表面に開口しており、閉塞されていない空間を形成しているため、空間232の内部の熱を当該開口から外部に逃がすことができる。但し、貫通している方が熱を逃がしやすいので好ましい。
That is, since the
なお、空間232を形成する穴の個数、位置、形状、および方向に特に限定はない。例えば、図15におけるX軸方向に1以上の有底または無底の穴を設けることで1以上の空間232が形成されてもよい。
Note that the number, position, shape, and direction of the holes forming the
(実施の形態2の変形例3)
図16は、実施の形態2の変形例3における蓄電装置100aの構成概要を示す図である。
(Modification 3 of Embodiment 2)
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration outline of a
図16に示す蓄電装置100aは、回路基板170と蓄電素子101aとの間に配置されたスペーサ240を備える。
A
本変形例における蓄電装置100aでは、スペーサ240の一方面側と他方面側の両方に、閉塞されていない空間242が形成されている。
In the
具体的には、スペーサ240は、波板状の部材によって実現されており、複数存在する波の頂点のそれぞれが、回路基板170または蓄電素子101aに当接した状態で、蓄電装置100aに配置されている。
Specifically, the
これにより、スペーサ240の回路基板170側および蓄電素子101a側の双方に、閉塞されていない空間242が形成されている。
Thereby, the
上記構成のスペーサ240は、例えば、板状の樹脂を、波形の面を有する金型に嵌めることで作製される。また、例えば、板状の材料を波型に切削加工するなどの他の手法によってスペーサ240が作製されてもよい。
The
スペーサ240は、このような構成を有することで、実施の形態1におけるスペーサ110と同じく、回路基板170と蓄電素子101aとの間の電気的な絶縁と、回路基板170および蓄電素子101aの相対的な位置決めの役割を担うことができる。
By having such a configuration,
また、スペーサ240によれば、回路基板170から蓄電素子101aへのスペーサ240を介した熱伝導が抑制される。具体的には、スペーサ240と、回路基板170および蓄電素子101aの双方との接触面積が上記スペーサ110およびスペーサ210等と比較すると小さいため、その結果、スペーサ240を介した熱伝導が抑制される。
Further, according to the
また、スペーサ240により形成された空間242は閉塞されていないため、空間242の内部の熱を当該開口から外部に逃がすことができる。
Further, since the
(他の実施の形態)
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態1、2およびそれらの変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、実施の形態1、2およびそれら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実施の形態1もしくは2、またはそれら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。
(Other embodiments)
Heretofore, the power storage device according to the present invention has been described based on
例えば、上記実施の形態1および2において、スペーサ110および210等のスペーサは、回路基板170と蓄電素子101との間に配置されるとした。しかしながら、蓄電装置100(100a)における熱源は回路基板170に限られず、上述のように、蓄電素子101が何らかの異常によって発熱することも考えられる。
For example, in the first and second embodiments, the spacers such as the
そのため、2つの蓄電素子101の間に、セル間スペーサ140に代えてスペーサ110または210等のスペーサが配置されてもよい。
Therefore, a spacer such as the
図17は、2つの蓄電素子101の間に実施の形態1のスペーサ110を配置した状態を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which the
図17に示すように、2つの蓄電素子101間に、厚み方向に積層された第一部材111と第二部材112とを含むスペーサ110を配置することで、これら蓄電素子101の間の電気的な絶縁と、これら蓄電素子101の相対的な位置決めの役割を担うことができる。また、スペーサ110には、上述のように、少なくとも厚み方向の熱伝導パスを切断する空間が存在するため、一方の蓄電素子101から他方の蓄電素子101へのスペーサ110を介した熱伝導が抑制される。
As shown in FIG. 17, by arranging a
なお、スペーサ110に代えて、上述の各種のスペーサ(図8〜図16参照)が採用された場合であっても、上記の熱伝導が抑制等の効果は奏される。
In addition, even if it replaces with the
また、上記実施の形態1では、スペーサ110は厚み方向に積層された第一部材111と第二部材112とを含むとした。つまり、スペーサ110において、第一部材111と第二部材112に加えて、さらに厚み方向に他の部材が積層されていてもよい。
In the first embodiment, the
図18は、厚み方向に積層された第一部材111、第二部材112、および第三部材115を含むスペーサ110の構成概要を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of the
図18に示すスペーサ110は、実施の形態1における第一部材111と第二部材112との間に、第三部材115が挟まれた構造を有している。
The
このように、3枚の部材を積層させることで、厚み方向における熱伝導のパスの切断部分が2つ形成される。そのため、例えばスペーサの厚みを変更せずに、第一部材111等の板材の積層枚数を増やすことで、スペーサにおける厚み方向の熱伝導の抑制効果を向上させることも可能である。
In this way, by laminating the three members, two cut portions of the heat conduction path in the thickness direction are formed. Therefore, for example, by increasing the number of stacked plate members such as the
なお、図18では、第三部材115は、上下両方に非平坦面部を有しているが、第三部材115は非平坦面部を有していなくてもよい。つまり、第三部材115は両面がフラットな板材であってもよい。
In FIG. 18, the
この場合であっても、第一部材111が第三部材115の側に配置された非平坦面部111a(図6参照)を有しているため、第一部材111と第三部材115との間には、熱伝導のパスを切断する空間が確実に形成される。また、第二部材112が第三部材115の側に配置された非平坦面部112a(図6参照)を有しているため、第二部材112と第三部材115との間には、熱伝導のパスを切断する空間が確実に形成される。
Even in this case, since the
また、上記実施の形態1におけるスペーサ110の素材として、PETまたはPE等の樹脂を例示したが、スペーサ110の素材は樹脂に限定されない。
Moreover, although resin, such as PET or PE, was illustrated as a material of the
例えば、ガラスまたはセラミクス等の無機材料がスペーサ110の素材として採用されてもよい。
For example, an inorganic material such as glass or ceramics may be used as the material of the
また、例えば、蓄電素子101および回路基板170のそれぞれにおいて、スペーサ110の側の面に絶縁対策(例えば樹脂コーティング)がなされている場合など、スペーサ110が絶縁の役割を担わなくてもよい場合を想定する。この場合、スペーサ110の素材として金属が採用されていてもよい。
In addition, for example, in each of the
なお、上記のスペーサ110の素材の自由度については、上述の各種のスペーサ(図8〜図16参照)についても適用される。
In addition, about the freedom degree of the raw material of said
また、上記実施の形態1および2では、電気回路部材として回路基板170を例示したが、電気回路部材はこれに限られず、例えば、回路基板を保持する回路ケースまたは回路保持体などであってもよい。回路保持体としては、回路基板が取り付けられた板状の部材またはフレーム構造体などが例示される。
In the first and second embodiments, the
また、蓄電素子101は、図3に示す構成および形状の電池であるとした。しかしながら、蓄電素子101の構成および形状はこれに限られない。
Further, the
例えば、1つの面に正極端子および負極端子が並んで設けられた角型電池が蓄電素子101として採用されてもよい。この場合であっても、角型電池における幅の広い面に沿って、例えばスペーサ110を配置することで、スペーサ110を挟んで当該角型電池と反対側に配置された電気回路部材等の熱源から当該角型電池への熱伝導が抑制される。
For example, a prismatic battery in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are provided side by side on one surface may be employed as the
また、蓄電素子101が有する電極体120の構造は捲回型ではなくてもよく、平板状の正極と負極とがセパレータを挟んで交互に積層された構造であってもよい。また、電極体120は、長尺帯状の正極と負極とがセパレータを挟んで蛇腹状に折り畳まれた構造であってもよい。
The structure of the
本発明は、蓄電素子と、蓄電素子に沿って配置されたスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサを介した蓄電素子への熱伝導が抑制された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、例えば大電流を長時間必要とする装置に搭載される蓄電装置として有用である。 The present invention can provide a power storage device that includes a power storage element and a spacer disposed along the power storage element, in which heat conduction to the power storage element via the spacer is suppressed. Therefore, the power storage device according to the present invention is useful, for example, as a power storage device mounted on a device that requires a large current for a long time.
100、100a 蓄電装置
101、101a 蓄電素子
102 外装体
103 封止部
105 筐体
105a 本体
105b 蓋体
110、180、183、184、210、220、230、240 スペーサ
111、181、183a、184a 第一部材
111a、112a 非平坦面部
111b、211、221 平板部
111c 凸部
112、182、183b、184b 第二部材
113、215、225、232、242 空間
115 第三部材
120 電極体
122 正極
122a、123a 積層部
123 負極
124、125 セパレータ
140 セル間スペーサ
150 正極リード板
160 負極リード板
170 回路基板
171 電気回路
173 スリット
212、222 脚部
300 電子部品
100, 100a
Claims (3)
前記スペーサは、厚み方向に積層された第一部材と第二部材とを含み、
前記第一部材および前記第二部材の少なくとも一方は、他方側に向かって配置された、少なくとも1つの凹または凸を有する非平坦面部であって、前記他方と接触して配置された非平坦面部を備え、
前記スペーサは、前記蓄電素子と前記電気回路部材との間において、前記蓄電素子と前記電気回路部材とに隣接して配置されている
蓄電装置。 A power storage device comprising a power storage element, an electric circuit member, and a spacer disposed along the power storage element,
The spacer, viewed contains a first member and a second member which is stacked in the thickness direction,
At least one of the first member and the second member is a non-flat surface portion that is disposed toward the other side and has at least one recess or protrusion, and is disposed in contact with the other member. With
The said spacer is an electrical storage apparatus arrange | positioned adjacent to the said electrical storage element and the said electric circuit member between the said electrical storage element and the said electric circuit member .
前記第一部材の前記非平坦面部は、前記厚み方向から見た場合において第一方向に沿って延設された複数の凸を有し、 The non-flat surface portion of the first member has a plurality of protrusions extending along the first direction when viewed from the thickness direction,
前記第二部材の前記非平坦面部は、前記厚み方向から見た場合において前記第一方向とは異なる第二方向に沿って延設された複数の凸を有する The non-flat surface portion of the second member has a plurality of protrusions extending along a second direction different from the first direction when viewed from the thickness direction.
請求項1記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1.
請求項1記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1.
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