JP6305260B2 - 蓄電装置 - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電素子を備える蓄電装置に関する。
従来から、複数の電池セルを備える電池パックが知られている（特許文献１参照）。前記電池パックは、複数の電池セルを同一姿勢で積層した電池ブロックと、前記電池ブロックの両端側に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートを連結する帯板状の延長締結片と、を備える。
前記電池パックでは、前記一対のエンドプレートが前記電池ブロックを電池セルの積層方向において挟み込んだ状態で前記延長締結片によって接続されることにより、前記電池ブロックの両端に前記積層方向の内側に向けた力が加わる。また、前記電池ブロックに沿って前記延長締結片が配置されることで、前記積層方向と直交する方向への前記電池セルのずれが規制される。これらにより、前記蓄電装置において、前記複数の電池セルが一体的に固定される。
また、前記蓄電装置では、車両等に搭載されるため、使用時に、前記電池ブロックに前記積層方向と交差する方向の力が加わる場合がある。このとき、前記蓄電装置において、前記電池ブロック又は該電池ブロックを構成する一部の前記電池セルに押されて前記延長締結片に撓み等が生じないよう、該延長締結片が十分な板厚を有することで該延長締結片の強度（剛性）が確保されている。
近年、電池パックの小型化が求められている。そこで、各電池セルの大きさを変えずに前記延長締結片を薄くすることによって、蓄電装置の出力を維持しつつ該蓄電装置の小型化を図ることが考えられる。
しかし、前記延長締結片は、両端がエンドプレートに固定されているだけであるため、該延長締結片を薄くして剛性が低下すると、前記電池ブロックに前記積層方向と交差する方向の力が加わったときに、前記電池ブロック又は該電池ブロックを構成する一部の電池セルに押されたときに撓み、変形等し易くなる。このため、蓄電装置の小型化を図るために前記延長締結片を薄くすると、前記電池ブロックに前記積層方向と交差する方向の力が加わったときに前記電池ブロックにおいて前記電池セルのずれ等が生じ易くなる。
特開２０１２−２３８６０３号公報
そこで、本発明は、保持部材の剛性を維持しつつ装置の小型化を図ることが可能な蓄電装置を提供することを目的とする。
本発明に係る蓄電装置は、
第一方向に整列する角形の蓄電素子と、
前記整列する蓄電素子を保持する保持部材と、
蓄電素子間に配置される内部スペーサであって、隣接する前記蓄電素子との間に冷却流体が第一方向と直交する第二方向に流通可能な通風路を形成する内部スペーサと、を備え、
前記保持部材は、
前記整列する蓄電素子の第一方向における外側に配置される一対の終端部材と、
前記一対の終端部材同士を接続する接続部であって、前記整列する蓄電素子の角部に沿って延びる複数の接続部と、
前記接続部を補強する少なくとも一つの補強部と、を有し、
前記複数の接続部のそれぞれは、前記蓄電素子の角部を拘束するように該角部に沿って屈曲し、且つ第一方向に延びる屈曲面を有し、
前記補強部は、前記接続部の第一方向における途中位置において第一方向及び第二方向と直交する第三方向に延びて隣り合う接続部同士を接続し、且つ、第一方向において前記蓄電素子の寸法と同じ又は小さい寸法を有すると共に、第一方向における所定位置の前記蓄電素子と第二方向に重なる位置に設けられた本体と、前記本体から突出し、且つ第三方向に延びる突条と、を有する。
かかる構成によれば、間隔を空けて隣り合う接続部同士が該間隔を横断するように延びる補強部によって接続されているため、前記間隔が拡がる方向又は前記間隔が狭まる方向に加わる力に対する保持部材の剛性が向上する。即ち、補強部によって隣り合う接続部の一方の接続部に加わった力が補強部を介して前記隣り合う接続部の他方の接続部に分散されるため、保持部材の剛性が向上する。また、屈曲面の一方の面（屈曲位置を境にした二つの平面のうちの一方の面）が蓄電素子に押されても、該接続部（前記一方の面が押された接続部）が補強部によって隣の接続部と接続されているため、該接続部の捻れが抑えられる。このため、接続部を薄くして蓄電装置の小型化を図っても、保持部材の剛性を維持することができる（即ち、保持部材の剛性が低下しない）。また、かかる構成によれば、補強部が前記所定位置の蓄電素子と第二方向に重なる位置に設けられるため、内部スペーサによって蓄電素子間に形成される通風路の入り口（隣り合う接続部間において冷却流体が通風路に流入する位置）と第二方向において重ならない。これにより、冷却流体が供給される接続部間において補強部が横断するように設けられても、通風路に流入する冷却流体の流量（流入量）の低下が抑えられ、その結果、冷却効率の低下を抑えることができる。さらに、かかる構成によれば、補強部の剛性が向上し、該補強部の第三方向と直交する方向への屈曲を防ぐことができる。
この場合、
前記補強部は、第一方向及び第二方向と直交する方向に延びることが好ましい。
かかる構成によれば、第一方向及び第二方向と直交する方向において、補強部全体が前記所定位置の蓄電素子と第二方向に重なるため、通風路に流入する冷却流体の流量の低下がより抑えられる。
前記蓄電装置では、
前記補強部は、前記整列する蓄電素子のうちの第一方向における中央位置に配置される前記蓄電素子、又は前記中央位置に最も近い前記蓄電素子と第二方向に重なる位置に配置されることが好ましい。
かかる構成によれば、終端部材間に掛け渡された互いに隣り合う接続部の第一方向における中央部又は略中央部同士が補強部によって互いに接続されるため、前記中央部から一方側に偏った部位同士が補強部によって接続される場合に比べ、保持部材の剛性が高くなる。
前記蓄電装置では、
前記突条は、前記本体における前記蓄電素子と反対側の面から突出してもよい。
かかる構成によれば、冷却流体が通風路へ供給されるときに補強部にぶつかっても、突条によって該補強部の幅方向（第一方向）の両側に冷却流体の流れが分けられるため、冷却流体の流れが乱れ難くなる（即ち、冷却流体が補強部にぶつかったことによる該冷却流体の乱流の発生が抑えられる）。これにより、効率よく通風路に冷却流体が流入し、その結果、冷却効率が向上する。
前記蓄電装置では、
前記複数の接続部のそれぞれは、両端部を前記一対の終端部材に固定され、
前記保持部材は、前記補強部によって接続される一対の接続部の対応する端部同士を接続する支持部を有してもよい。
かかる構成によれば、補強部に加え、支持部によっても、隣り合う接続部の一方の接続部に加わった力が前記隣り合う接続部の他方の接続部に分散される。また、一対の接続部と、支持部と、補強部とによって、枠構造が構成される。その結果、保持部材の剛性がより向上する。
以上より、本発明によれば、保持部材の剛性を維持しつつ装置の小型化を図ることが可能な蓄電装置を提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。 図２は、前記蓄電装置の構成を一部省略した状態の分解斜視図である。 図３は、前記蓄電装置の構成を一部省略した状態の分解斜視図である。 図４は、前記蓄電装置における蓄電素子の斜視図である。 図５は、前記蓄電素子の正面図である。 図６は、前記蓄電装置のフレームの斜視図である。 図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ位置の端面図である。 図８は、図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置の端面図である。 図９は、前記蓄電装置に力が加わったときの接続部の変形及び捻れを説明するための図である。 図１０は、冷却流体の流れを説明するための図である。 図１１は、他実施形態の第一接続部及び第二接続部の断面図である。 図１２は、他実施形態の第一接続部及び第二接続部の断面図である。
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。尚、本実施形態の各構成部材（各構成要素）の名称は、本実施形態におけるものであり、背景技術における各構成部材（各構成要素）の名称と異なる場合がある。
蓄電装置は、図１〜図３に示すように、蓄電素子１と、該蓄電素子１に隣り合うスペーサ２と、蓄電素子１及びスペーサ２をひとまとめに保持する保持部材３とを備える。保持部材３は、導電材料により成形される。これに伴い、蓄電装置は、蓄電素子１と保持部材３との間に配置されるインシュレータ４を備える。
蓄電素子１は、図４及び図５に示すように、正極及び負極を含む図略の電極体と、前記電極体を収容するケース１０と、ケース１０の外面上に配置された一対の外部端子１１とを備える。本実施形態の蓄電素子１は、いわゆる角形の蓄電素子である。
ケース１０は、開口を有するケース本体１００と、ケース本体１００の開口を閉じる蓋板１０１であって、外面上に一対の外部端子１１が配置される蓋板１０１とを有する。
ケース本体１００は、閉塞部１００ａと（図５参照）、該閉塞部１００ａを取り囲むように、該閉塞部１００ａの周縁に接続された筒状の胴部１００ｂとを備える。
胴部１００ｂは、間隔をあけて互いに対向する一対の第一壁１００ｃと、一対の第一壁１００ｃを挟んで互いに対向する一対の第二壁１００ｄとを備える。
第一壁１００ｃ及び第二壁１００ｄのそれぞれは、矩形状に形成される。第一壁１００ｃ及び第二壁１００ｄは、互いの端縁を突き合わせた状態で隣り合って配置される。隣り合う第一壁１００ｃの端縁及び第二壁１００ｄの端縁同士は、全長に亘って接続される。これにより、胴部１００ｂは、角筒状に形成されている。胴部１００ｂの一端は、閉塞部１００ａによって閉塞されている。これに対し、ケース本体１００における胴部１００ｂの他端は、開口している。この開口は、蓋板１０１によって閉塞される。本実施形態において、第一壁１００ｃの表面積は、第二壁１００ｄの表面積よりも広くなっている。このため、胴部１００ｂは、扁平な角筒状である。
本実施形態に係る蓄電装置は、複数の蓄電素子１を備える。複数の蓄電素子１のそれぞれは、一方向（第一方向）に整列する。本実施形態において、複数の蓄電素子１のそれぞれは、ケース１０の第一壁１００ｃを一方向（第一方向）に向けて整列している。蓄電装置は、隣り合う二つの蓄電素子１の外部端子１１同士を電気的に接続する図略のバスバーを備える。
尚、以下の説明において、便宜上、蓄電素子１の整列する方向（第一方向）をＸ軸方向という。また、三軸が互いに直交する座標系（直交座標系）において、蓄電素子１の整列する方向（Ｘ軸方向）と直交する二軸方向のうちの一つの方向（第二方向）をＹ軸方向といい、残りの一つの方向（第三方向）をＺ軸方向ということとする。これに伴い、各図面には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれに対応する直交三軸（座標軸）が補助的に図示されている。
スペーサ２は、絶縁性を有する。スペーサ２は、蓄電素子１（詳しくは、ケース１０、より詳しくは、胴部１００ｂの第一壁１００ｃ）と隣り合うベースと、該ベースに隣り合う蓄電素子１の位置ずれを防止する規制部とを有する。
スペーサ２について、より具体的に説明する。蓄電装置は、上述のように、複数の蓄電素子１を備える。これに伴い、蓄電装置は、図２及び図３に示すように、２種類のスペーサ２（２Ａ，２Ｂ）を備える。即ち、蓄電装置は、二つの蓄電素子１間に配置されるスペーサ（以下、内部スペーサという）２Ａと、複数の蓄電素子１のうちの最も端にある蓄電素子１に隣り合うスペーサ（以下、外部スペーサという）２Ｂとを備える。
まず、内部スペーサ２Ａについて説明する。内部スペーサ２Ａは、隣接する蓄電素子１との間に冷却流体がＹ軸方向（第二方向）に流通可能な通風路２５Ａを形成する。具体的に、内部スペーサ２Ａは、蓄電素子１（ケース本体１００の第一壁１００ｃ）に隣り合うベース２０Ａと、ベース２０Ａに隣接する蓄電素子１の該ベース２０Ａに対する位置ずれを抑える規制部２１Ａと、を有する。また、内部スペーサ２Ａは、ベース２０Ａから突出した弁カバー部２２Ａであって、蓄電素子１の蓋板１０１（ガス排出弁１０１ａ）上に配置される弁カバー部２２Ａを有する。
内部スペーサ２Ａのベース２０Ａは、二つの蓄電素子１に挟み込まれる。即ち、内部スペーサ２Ａのベース２０ＡのＸ軸方向の両側に蓄電素子１がそれぞれ配置されている。このベース２０Ａは、Ｘ軸方向と直交する方向（Ｙ−Ｚ平面（Ｙ軸とＺ軸を含む平面）方向）に拡がる。そして、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａは、隣り合う二つの蓄電素子１のうちの一方の蓄電素子１と対向する第一面と、該第一面とは反対側の第二面であって、二つの蓄電素子１のうちの他方の蓄電素子１と対向する第二面とを有する。この内部スペーサ２Ａのベース２０Ａは、Ｘ軸方向視において、略矩形状である。このベース２０Ａは、蓄電素子１の第一壁１００ｃと略同等の（対応する）大きさである。
本実施形態に係る蓄電装置において、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第一面と蓄電素子１との間、及び内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第二面と蓄電素子１との間の少なくとも何れか一方には、流体（冷却用の流体）を通過させるための通風路が形成される。
内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの断面は、矩形波形状である。より具体的に説明する。内部スペーサ２Ａのベース２０Ａは、隣り合う二つの蓄電素子１のうちの一方の蓄電素子１のみに当接する第一当接部２００Ａと、隣り合う二つの蓄電素子１のうちの他方の蓄電素子１のみに当接する第二当接部２００Ｂと、第一当接部２００Ａと第二当接部２００Ｂとを繋げる連接部２００Ｃと、を有する。第一当接部２００Ａは、Ｙ軸方向に長い。また、第二当接部２００Ｂは、Ｙ軸方向に長い。
本実施形態の内部スペーサ２Ａのベース２０Ａは、複数の第一当接部２００Ａと、複数の第二当接部２００Ｂとを有する。各第一当接部２００Ａと各第二当接部２００Ｂとは、Ｚ軸方向において、交互に配置される。
これにより、蓄電装置では、第一当接部２００Ａにおける蓄電素子１と当接する面とは反対側の面と、該第一当接部２００Ａに繋がる一対の連接部２００Ｃとによって、通風路２５Ａが形成される。この通風路２５Ａには、蓄電素子１を冷却するための冷却流体（例えば、空気）が供給される（図１０の矢印Ａ参照）。この通風路２５Ａは、Ｙ軸方向に延び、冷却流体を蓄電素子１の第一壁１００ｃに接触させつつＹ軸方向に流通させる。また、蓄電装置では、第二当接部２００Ｂにおける蓄電素子１と当接する面とは反対側の面と、該第二当接部２００Ｂに繋がる一対の連接部２００Ｃとによって、通風路２５Ａが形成される。この通風路２５Ａも、Ｙ軸方向に延び、冷却流体を蓄電素子１の第一壁１００ｃに接触させつつＹ軸方向に流通させる。以上より、蓄電装置では、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第一面と蓄電素子１との間、及び内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第二面と蓄電素子１との間のそれぞれに通風路２５Ａが形成される。そして、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第一面側の通風路２５Ａと、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第二面側の通風路２５Ａとは、共通の蓄電素子１間においてＺ軸方向に交互に形成される。
規制部２１Ａは、Ｘ軸方向の両側にある蓄電素子１の内部スペーサ２Ａ（ベース２０Ａ）に対するＹ−Ｚ平面方向の位置ずれを抑える（規制する）。これにより、規制部２１Ａは、内部スペーサ２Ａに隣接する二つの蓄電素子１同士の相対移動を規制できる。具体的に、規制部２１Ａは、ベース２０からＸ軸方向の両側にそれぞれ延びる。即ち、規制部２１Ａは、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第一面に隣り合う蓄電素子１に向かってベース２０Ａから延びると共に、内部スペーサ２Ａのベース２０Ａの第二面に隣り合う蓄電素子１とに向かって内部スペーサ２Ａのベース２０Ａから延びる。
本実施形態に係る蓄電装置は、上述のように、複数の蓄電素子１を備えるため、内部スペーサ２Ａは、隣り合う蓄電素子１の間のそれぞれに配置されている。即ち、蓄電装置は、複数の内部スペーサ２Ａを備える。
次に、図２及び図３に戻り、外部スペーサ２Ｂについて説明する。外部スペーサ２Ｂは、蓄電素子１に並ぶように配置されるベース２０Ｂと、該ベース２０Ｂに隣接する蓄電素子１の該ベース２０Ｂに対する位置ずれを抑える規制部２１Ｂと、を有する。外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、蓄電素子１（詳しくは、ケース本体１００の第一壁１００ｃ）に沿って拡がる。この外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、蓄電素子１（詳しくは、ケース本体１００の第一壁１００ｃ）と対向する第一面、及び該第一面とは反対側の第二面を有する。
本実施形態に係る外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂと保持部材３の後述する終端部材３０とが対向する。即ち、外部スペーサ２Ｂは、蓄電素子１と終端部材３０との間に配置される。これに伴い、外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂの終端部材３０と対向する位置に、終端部材３０と嵌合する嵌合部２２Ｂを有する。即ち、外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂに対する終端部材３０の位置を決定するための嵌合部２２Ｂであって、ベース２０Ｂの第二面に形成される嵌合部２２Ｂを有する。また、外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂに対する終端部材３０の位置を決定するための軸部２３Ｂであって、ベース２０Ｂの第二面から突出した軸部２３Ｂを有する。
外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂの第二面から終端部材３０に向けて突出する第一突出部２４Ｂであって、終端部材３０に当接する第一突出部（以下、外部接触部という）２４Ｂを有する。外部接触部２４Ｂは、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂから終端部材３０に向けて突出し、終端部材３０に当接している。そのため、蓄電装置では、外部スペーサ２Ｂと、終端部材３０との間に隙間が形成されている。また、本実施形態の外部スペーサ２Ｂは、ベース２０Ｂの第一面から蓄電素子１に向けて突出する第二突出部２０１Ｂであって、該蓄電素子１に当接する第二突出部（以下、内部接触部という）２０１Ｂを有する。
外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、Ｙ−Ｚ平面方向に広がっている。外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、Ｘ軸方向視において、略矩形状である。また、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、蓄電素子１の第一壁１００ｃと略同等の（対応する）大きさである。
外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂの第一面と、蓄電素子１との間には、冷却流体を流通させるための通風路２５Ｂが形成される。より具体的に説明すると、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、当該ベース２０Ｂの第一面から蓄電素子１のケース１０（詳しくは、ケース本体１００の第一壁１００ｃ）に向かって延びる内部接触部２０１Ｂを有する。
内部接触部２０１Ｂは、Ｙ軸方向に延びる。本実施形態に係る外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂは、複数の内部接触部２０１Ｂを有する。そして、複数の内部接触部２０１Ｂのそれぞれは、Ｚ軸方向（長手方向と直交する方向）に互いに間隔をあけて配置される。これにより、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂと蓄電素子１との間に、複数の通風路２５Ｂが形成される。
規制部２１Ｂは、外部スペーサ２Ｂの第一面に隣り合う蓄電素子１のベース２０Ｂに対する位置ずれ（相対移動）を規制する。この規制部２１Ｂは、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂから、該ベース２０Ｂの第一面と隣り合う蓄電素子１に向かって延びる。
本実施形態の蓄電装置は、以上のように構成される外部スペーサ２Ｂを一対備える。外部スペーサ２Ｂは、複数の蓄電素子１のうちの最も端にある蓄電素子１に隣り合う。即ち、外部スペーサ２Ｂは、整列する複数の蓄電素子１をＸ軸方向において挟み込むように一対設けられる。
保持部材３は、図１及び図２に示すように、整列する複数の蓄電素子１（以下、「蓄電素子群」と称することもある。）のＸ軸方向における外側に配置される一対の終端部材３０と、該一対の終端部材３０のそれぞれを接続するフレーム３１とを備える。
一対の終端部材３０のそれぞれは、蓄電素子１（詳しくは、第一壁１００ｃ）に沿って拡がる。本実施形態の終端部材３０は、Ｙ−Ｚ平面方向に拡がる。終端部材３０は、外部スペーサ２Ｂと対向する第一面と、該第一面とは反対側の第二面とを有する。本実施形態の終端部材３０は、Ｘ軸方向視において略矩形状（蓄電素子１と対応する形状）であり、各角部のそれぞれに形成される複数（本実施形態では、四つ）の貫通穴３００ｂを有する。また、終端部材３０は、外部スペーサ２Ｂのベース２０Ｂから延びる外部接触部２４Ｂに当接する圧接部３００を有する。圧接部３００は、外部スペーサ２Ｂの軸部２３Ｂに対応する位置に形成される挿込穴３００ａを有する。この挿入穴３００ａには、外部スペーサ２Ｂの軸部２３Ｂが挿入される。
フレーム３１は、一対の終端部材３０同士を接続する接続部であって蓄電素子ブロック（内部スペーサ２Ａを介して整列する複数の蓄電素子１）の角部に沿って延びる複数の接続部３１０，３１１と、接続部３１０，３１１を補強する少なくとも一つ（本実施形態の例では二つ）の補強部３１４と、を有する。本実施形態のフレーム３１は、蓄電素子１の蓋板１０１と対応する位置に配置される二本の第一接続部３１０と、蓄電素子１の閉塞部１００ａと対応する位置に配置される二本の第二接続部３１１とを有する。
複数の接続部３１０，３１１のそれぞれは、図６〜図８にも示すように、蓄電素子１の角部を拘束するように該角部に沿って屈曲し、且つＸ軸方向に延びる屈曲面３１５をそれぞれ有する。具体的には、以下の通りである。尚、屈曲面３１５の屈曲部位（屈曲位置）は、直角に屈曲している場合だけでなく、鈍角又は鋭角に屈曲していてもよく、曲率半径が小さくなるように湾曲していてもよい。
第一接続部３１０は、Ｘ軸方向に延び、断面（Ｙ−Ｚ平面に沿った断面）がＬ字状のいわゆるアングル形状を有する。第一接続部３１０の屈曲面３１５は、Ｘ−Ｙ平面方向に拡がり蓋板１０１と対向する第一対向面３１５１と、Ｘ−Ｚ平面方向に拡がり第二壁１００ｄと対向する第二対向面３１５２と、を含む。
第二接続部３１１は、第一接続部３１０と同様に、Ｘ軸方向に延び、断面（Ｙ−Ｚ平面に沿った断面）がＬ字状のいわゆるアングル形状を有する。第二接続部３１１の屈曲面３１５は、Ｘ−Ｙ平面方向に拡がり閉塞部１００ａと対向する第三対向面３１５３と、Ｘ−Ｚ平面方向に拡がり第二壁１００ｄと対向する第四対向面３１５４と、を含む。
また、フレーム３１は、第一接続部３１０と第二接続部３１１とを接続する支持部３１２を有する。支持部３１２は、Ｚ軸方向に延びる。この支持部３１２は、Ｙ軸方向において蓄電素子１に対して同じ側にある一対の接続部（第一接続部３１０及び第二接続部３１１）の対応する端部同士を接続する。即ち、第一接続部３１０、第二接続部３１１、一対の支持部３１２によって枠状の部位が構成される。
第一接続部３１０は、両端に第一固定部３１３ａを有する。また、第二接続部３１１は、両端に第二固定部３１３ｂを有する。
第一接続部３１０の一方の端部に形成される第一固定部３１３ａは、一方の終端部材３０における貫通穴３００ｂの周縁部分とＸ軸方向において対向する。第一接続部３１０の他方の端部に形成される第一固定部３１３ａは、他方の終端部材３０における貫通穴３００ｂの周縁部分とＸ軸方向において対向する。そして、第一接続部３１０の両端に形成される第一固定部３１３ａのそれぞれは、貫通穴３００ｂと対応する位置に第一穴部３１３ｃが形成されている。第一接続部３１０は、終端部材３０の貫通穴３００ｂと、第一固定部３１３ａの第一穴部３１３ｃとに挿通したボルトにナットを螺合させることによって該終端部材３０に連結される。
第二接続部３１１の一方の端部に形成される第二固定部３１３ｂは、一方の終端部材３０における貫通穴３００ｂの周縁部分とＸ軸方向において対向する。第二接続部３１１の他方の端部に形成される第二固定部３１３ｂは、他方の終端部材３０における貫通穴３００ｂの周縁部分とＸ軸方向において対向する。そして、第二接続部３１１の両端に形成される第二固定部３１３ｂのそれぞれは、貫通穴３００ｂと対応する位置に第二穴部３１３ｄが形成されている。第二接続部３１１は、終端部材３０の貫通穴３００ｂと、第二固定部３１３ｂの第二穴部３１３ｄとに挿通したボルトにナットを螺合させることによって該終端部材３０に連結される。
補強部３１４は、隣り合う接続部３１０，３１１同士を接続する。本実施形態の補強部３１４は、上述のように、第一接続部３１０と第二接続部３１１とを接続している。これにより、フレーム３１において、第一接続部３１０及び第二接続部３１１の変形が抑えられる。
具体的に、補強部３１４は、第一接続部３１０及び第二接続部３１１のＸ軸方向における途中位置において、Ｘ軸方向と交差し且つ蓄電素子ブロックに沿った方向に延びる。本実施形態の補強部３１４は、Ｚ軸方向に延びる。補強部３１４は、Ｘ軸方向において、蓄電素子１の寸法（第二壁１００ｄのＸ軸方向における寸法）より小さい寸法を有する。この補強部３１４は、Ｘ軸方向における所定位置の蓄電素子１とＹ軸方向に重なる位置に設けられる。本実施形態の補強部３１４は、蓄電素子ブロックのＸ軸方向における中央位置又は中央位置に最も近い蓄電素子１とＹ軸方向に重なる位置に配置されている。即ち、蓄電素子ブロックを構成する蓄電素子１の数が奇数であれば、前記中央位置の蓄電素子１とＹ軸方向に重なる位置に配置され、蓄電素子ブロックを構成する蓄電素子１の数が偶数であれば、前記中央位置に最も近い蓄電素子１とＹ軸方向に重なる位置に配置される。
本実施形態の補強部３１４は、Ｚ軸方向に延び、且つ蓄電素子ブロック（蓄電素子１）と対向する第一面３１４１及び該第一面３１４１と反対側を向く第二面３１４２を有する本体３１４０と、本体３１４０の第二面３１４２から突出し且つＺ軸方向に延びる突条３１４３と、を有する（図８参照）。
インシュレータ４は、絶縁性を有する材料で構成されている。そして、インシュレータ４は、二本の第一接続部３１０のそれぞれと、蓄電素子１との間に配置される一対の第一絶縁部４０と、二本の第二接続部３１１のそれぞれと蓄電素子１との間に配置される一対の第二絶縁部４１とを有する。また、インシュレータ４は、第一絶縁部４０と第二絶縁部４１との対応する端部同士を接続すると共に、支持部３１２と蓄電素子１との間にそれぞれ配置される一対の第三絶縁部４２を有する。また、インシュレータ４は、第一絶縁部４０と第二絶縁部４１とのＸ軸方向の途中の部位同士を接続すると共に、補強部３１４と蓄電素子１との間に配置される第四絶縁部４３を有する。
以上の蓄電装置によれば、間隔を空けて隣り合う接続部（第一接続部３１０及び第二接続部３１１）同士が該間隔を横断するように延びる補強部３１４によって接続されている。このため、前記間隔が拡がる方向又は前記間隔が狭まる方向に加わる力に対する保持部材３の剛性が向上する。即ち、補強部３１４によって隣り合う接続部３１０，３１１の一方の接続部（例えば、第一接続部３１０）に加わった力が前記隣り合う接続部３１０，３１１の他方の接続部（例えば、第二接続部３１１）に分散されるため、保持部材３の剛性が向上する。また、屈曲面３１５の一方の面（屈曲位置（屈曲部位）を境にした二つの平面のうちの一方の面）が蓄電素子１に押されても、該接続部（前記一方の面が押された接続部、例えば、第一接続部３１０）が補強部３１４によって隣の接続部（例えば、第二接続部３１１）と接続されているため、該接続部（例えば、第一接続部３１０）の捻れが抑えられる。具体的には、以下の通りである。
例えば、図９に示すように、各蓄電素子１の蓋板１０１が上方を向くように配置された蓄電装置の下端に対し、上向きの力αが加わった場合、押し上げられた蓄電素子ブロック又は蓄電素子ブロックを構成する一部の蓄電素子１によって、第一接続部３１０に対し上向きの力βが加わる。例えば、第一接続部３１０のＸ軸方向における中間部位に上向きの力βが加わった場合、かかる部位が第二接続部３１１から離れる方向に変形しようとするが、補強部３１４によって引っ張られるため、前記変形が抑えられる。また、このとき、第一接続部３１０の屈曲面３１５には、蓄電素子１から上向きの力βが第一対向面３１５１のみに加わる。このため、第一接続部３１０は、捻れようとするが（図９の矢印γ参照）、第一接続部３１０が補強部３１４によって第二接続部３１１と接続されているため、前記捻れが抑えられる。尚、図９において、説明の便宜上、補強部３１４を太線で示しているが、本実施形態の蓄電装置においては、第一接続部３１０と補強部３１４とが同じ厚さ（Ｙ軸方向の寸法が同じ）である。
このように、本実施形態の蓄電装置によれば、接続部３１０，３１１を薄くして蓄電装置の小型化を図っても、保持部材３の剛性が維持される（即ち、保持部材３の剛性が低下しない）。
本実施形態の蓄電装置では、補強部３１４は、Ｘ軸方向において、蓄電素子１の寸法と同じ又は小さい寸法を有すると共に、Ｘ軸方向における所定位置の蓄電素子１とＹ軸方向に重なる位置に設けられている。このため、補強部３１４は、内部スペーサ２Ａによって蓄電素子１間に形成される通風路２５Ａの入り口（隣り合う接続部（第一接続部３１０と第二接続部３１１との）間において冷却流体が通風路２５Ａに流入する位置）とＹ軸方向において重ならない。これにより、冷却流体が供給される接続部間（本実施形態の例では、第一接続部３１０と第二接続部３１１との間）において横断するように補強部３１４が設けられても、通風路２５Ａに流入する冷却流体の流量（流入量）の低下が抑えられる。その結果、本実施形態の蓄電装置では、冷却効率の低下が抑えられる。
また、本実施形態の蓄電装置では、補強部３１４がＺ軸方向に延びている（詳しくは、蓄電素子１の第二壁１００ｄとＹ軸方向に重なった状態で該第二壁１００ｄの長手方向に沿って延びている）ため、補強部３１４全体が蓄電素子１とＹ軸方向において重なる。このため、通風路２５Ａに流入する冷却流体の流量の低下がより抑えられる。
本実施形態の蓄電装置では、終端部材３０間に掛け渡された第一接続部３１０及び第二接続部３１１のＸ軸方向における中央部又は略中央部が補強部３１４によって互いに接続されている。このため、第一接続部３１０及び第二接続部３１１におけるＸ軸方向の中央部から一方側に偏った部位同士が補強部３１４によって接続される場合に比べ、第一接続部３１０及び第二接続部３１１の間隔が拡がる方向又は前記間隔が狭まる方向に加わる力によって第一接続部３１０及び第二接続部３１１が変形し難くなる。即ち、保持部材３の剛性が高くなる。
本実施形態の保持部材３の補強部３１４は、本体３１４０の第二面３１４２から突出し、且つＺ軸方向に延びる突条３１４３を有している。このため、冷却流体が通風路２５Ａへ供給されるときに補強部３１４にぶつかっても、突条３１４３によって該補強部３１４の幅方向（Ｘ軸方向）の両側に冷却流体の流れが分けられる（図１０の矢印Ｂ参照）。このため、冷却流体の流れが乱れ難くなる（即ち、冷却流体が補強部３１４にぶつかったことによる該冷却流体の乱流の発生が抑えられる）。これにより、効率よく通風路２５Ａに冷却流体が流入するため、冷却効率が向上する。
本実施形態の保持部材３は、補強部３１４によって接続される一対の接続部（第一接続部３１０及び第二接続部３１１）の対応する端部同士を接続する支持部３１２を有している。このように、補強部３１４に加え、支持部３１２によっても、隣り合う第一接続部３１０及び第二接続部３１１の一方の接続部（例えば、第一接続部３１０）に加わった力が隣り合う第一接続部３１０及び第二接続部３１１の他方の接続部（例えば、第二接続部３１１）に分散される。また、一対の接続部（第一接続部３１０及び第二接続部３１１）と、支持部３１２と、補強部３１４とによっても、枠構造が構成される。その結果、保持部材３の剛性がより向上する。
尚、本発明に係る蓄電装置は、上記一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を行うことは勿論である。
上記実施形態の蓄電装置では、補強部３１４は、第一接続部３１０と第二接続部３１１とを接続しているが、第一接続部３１０同士又は第二接続部３１１同士を接続してもよい。補強部３１４は、第一接続部３１０同士を接続し、且つ、第一接続部３１０と第二接続部３１１とを接続等してもよい。また、補強部３１４は、全て（本実施形態の例では四本）の接続部３１０，３１１を接続してもよい。
補強部３１４は、一対の接続部（第一接続部３１０及び第二接続部３１１）に対して一つ設けられているが、二つ以上設けられてもよい。また、補強部３１４は、第一接続部３１０及び第二接続部３１１のＸ軸方向における中央位置又は略中央位置に設けられず、該中央位置から大きく偏った位置に設けられてもよい。かかる構成によっても、補強部３１４が無い保持部材に比べて、保持部材３の剛性は向上する。
上記実施形態の蓄電装置では、補強部３１４は、Ｙ軸方向に真っ直ぐ延びているが、Ｙ軸に対して傾斜して延びていてもよく、また、曲がっていてもよい。
また、上記実施形態の補強部３１４のＸ軸方向の寸法は、通風路２５Ａの入り口とＹ軸方向において重ならないように、蓄電素子１のＸ軸方向の寸法と同じ又は小さいが、この構成に限定されない。補強部３１４のＸ軸方向の寸法は、蓄電素子１のＸ軸方向の寸法より大きくてもよい。
上記実施形態の蓄電素子１では、補強部３１４に突条３１４３が設けられているが、この構成に限定されない。補強部３１４に、突条が設けられていなくてもよい。
また、補強部は、Ｙ軸方向の外側ほど幅（Ｘ軸方向の幅）が小さくなる三角形、Ｙ軸方向の外側に向けて膨出する円弧形状等の断面（Ｘ−Ｙ平面に沿った断面）を有していてもよい。係る構成によっても、冷却流体が補強部３１４にぶつかったことによる該冷却流体の乱流の発生が抑えられる。
第一接続部３１０及び第二接続部３１１の具体的な断面形状は限定されない。上記実施形態の第一接続部３１０及び第二接続部３１１の断面形状は、Ｌ字状であるが、この構成に限定されない。第一接続部３１０及び第二接続部３１１は、屈曲面３１５を有していればよく、例えば、図１１及び図１２に示すように、Ｔ字状、十字状等の断面形状を有していてもよい。
１…蓄電素子、１０…ケース、１００…ケース本体、１００ａ…閉塞部、１００ｂ…胴部、１００ｃ…第一壁、１００ｄ…第二壁、１０１…蓋板、１０１ａ…ガス排出弁、１１…外部端子、２…スペーサ、２０…ベース、２Ａ…内部スペーサ、２０Ａ…ベース、２００Ａ…第一当接部、２００Ｂ…第二当接部、２００Ｃ…連接部、２１Ａ…規制部、２２Ａ…弁カバー部、２５Ａ…通風路、２Ｂ…外部スペーサ、２０Ｂ…ベース、２０１Ｂ…内部接触部（第二突出部）、２１Ｂ…規制部、２２Ｂ…嵌合部、２３Ｂ…軸部、２４Ｂ…外部接触部（第一突出部）、２５Ｂ…通風路、３…保持部材、３０…終端部材、３００…圧接部、３００ａ…挿込穴、３００ａ…挿入穴、３００ｂ…貫通穴、３１…フレーム、３１０…第一接続部、３１１…第二接続部、３１２…支持部、３１３ａ…第一固定部、３１３ｂ…第二固定部、３１３ｃ…第一穴部、３１３ｄ…第二穴部、３１４…補強部、３１４０…本体、３１４１…第一面、３１４２…第二面、３１４３…突条、３１５…屈曲面、３１５１…第一対向面、３１５２…第二対向面、３１５３…第三対向面、３１５４…第四対向面、４…インシュレータ、４０…第一絶縁部、４１…第二絶縁部、４２…第三絶縁部、４３…第四絶縁部

Claims (5)

  1. 第一方向に整列する角形の蓄電素子と、
    前記整列する蓄電素子を保持する保持部材と、
    蓄電素子間に配置される内部スペーサであって、隣接する前記蓄電素子との間に冷却流体が第一方向と直交する第二方向に流通可能な通風路を形成する内部スペーサと、を備え、
    前記保持部材は、
    前記整列する蓄電素子の第一方向における外側に配置される一対の終端部材と、
    前記一対の終端部材同士を接続する接続部であって、前記整列する蓄電素子の角部に沿って延びる複数の接続部と、
    前記接続部を補強する少なくとも一つの補強部と、を有し、
    前記複数の接続部のそれぞれは、前記蓄電素子の角部を拘束するように該角部に沿って屈曲し、且つ第一方向に延びる屈曲面を有し、
    前記補強部は、前記接続部の第一方向における途中位置において第一方向及び第二方向と直交する第三方向に延びて隣り合う接続部同士を接続し、且つ、第一方向において前記蓄電素子の寸法と同じ又は小さい寸法を有すると共に、第一方向における所定位置の前記蓄電素子と第二方向に重なる位置に設けられた本体と、前記本体から突出し、且つ第三方向に延びる突条と、を有する、蓄電装置。
  2. 前記補強部は、第一方向及び第二方向と直交する方向に延びる、請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 前記補強部は、前記整列する蓄電素子のうちの第一方向における中央位置に配置される前記蓄電素子、又は前記中央位置に最も近い前記蓄電素子と第二方向に重なる位置に配置される、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
  4. 前記突条は、前記本体における前記蓄電素子と反対側の面から突出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
  5. 前記複数の接続部のそれぞれは、両端部を前記一対の終端部材に固定され、
    前記保持部材は、前記補強部によって接続される一対の接続部の対応する端部同士を接続する支持部を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
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