JP7247683B2 - Power storage device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage device having a plurality of power storage elements and a manufacturing method thereof.
従来、複数の蓄電素子を備える蓄電装置が知られている。例えば特許文献１には、電池セルがスペーサを介して積層されてなる電池ブロックと、この電池ブロックを結束して固定している結束バンドとを備える電池パックが開示されている。この結束バンドは、固定具を備え、固定具は、結束バンドの両端部を係止して、結束バンドを締め付け状態で緊締する係止部を備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power storage device including a plurality of power storage elements is known. For example,
蓄電装置において、複数の蓄電素子を拘束部材で拘束した場合、例えば、複数の蓄電素子それぞれの温度変化または経年劣化による膨張が抑制される。これにより、蓄電装置の性能の劣化または不具合の発生が抑制される。 In a power storage device, when a plurality of power storage elements are restrained by a restraining member, for example, expansion due to temperature change or aged deterioration of each of the plurality of power storage elements is suppressed. This suppresses the deterioration of the performance of the power storage device or the occurrence of malfunctions.
しかしながら、拘束部材の構造として、特許文献１のように、複数の蓄電素子に巻き付けた結束バンドを固定具で緩まないように係止する構造を採用する場合、結束バンドには、複数の蓄電素子に巻き付けて拘束するための可撓性及び強度が要求される。さらに、固定具は、結束バンドの張力に抗して結束バンドを係止する構造及び強度が要求される。そのため、結束バンド及び固定具の組み合わせにより、拘束部材を構成する場合、拘束部材の構造の複雑化、重量の増加、または、部品点数の増加等の問題が生じる。
However, as the structure of the restraint member, as in
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、複数の蓄電素子を備える蓄電装置であって、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電装置及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made by the inventors of the present invention by focusing on the above-mentioned problems, and is a power storage device including a plurality of power storage elements, which has a simple configuration and improved reliability, and its manufacture. The purpose is to provide a method.
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、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を含む蓄電素子ユニットと、前記蓄電素子ユニットを拘束する拘束部材であって、前記第一方向と交差する第二方向から見た場合に環状に形成された拘束部材と、を備え、前記拘束部材は、前記蓄電素子ユニットの前記第一方向の両側のうちの一方の側の端面に当接して配置された側壁部であって、前記端面の、前記第二方向における中央部及びその両側を含む領域に当接する側壁部を有し、前記側壁部は、前記端面を露出させる開口部を有し、前記開口部は、前記側壁部の、前記第二方向の両側のうちの一方の側の端縁から他方の側に向けて切欠き状に形成されている。 To achieve the above object, a power storage device according to one aspect of the present invention includes a power storage element unit including a plurality of power storage elements arranged side by side in a first direction, and a restraining member that restrains the power storage element unit. and a restraining member formed in an annular shape when viewed from a second direction that intersects with the first direction, wherein the restraining member is positioned on one of both sides of the power storage element unit in the first direction. a side wall portion disposed in contact with the side end face, the side wall portion having a side wall portion in contact with a region including a central portion and both sides of the end face in the second direction, the side wall portion contacting the end face It has an opening to be exposed, and the opening is formed in a cutout shape from one of the two sides of the side wall in the second direction toward the other side.
この構成によれば、拘束されていない蓄電素子ユニットを、拘束部材で拘束された状態にするまでの過程において、開口部を介して蓄電素子ユニットを圧迫しながら、蓄電素子ユニットに対する拘束部材の取付作業を行うことができる。つまり、一列に並べた複数の蓄電素子を含む蓄電素子ユニットに対して、予め環状に形成された拘束部材を後付けすることができる。具体的には、例えば、蓄電素子ユニットの上端部を棒状の押圧体で圧迫しながら、押圧体を側壁部の開口部に挿入することができる。つまり、押圧体と拘束部材との干渉を避けながら、蓄電素子ユニットの上端部を環状の拘束部材の中に入れること（初期移動工程を行うこと）ができる。これにより、困難な作業である、環状の拘束部材への蓄電素子ユニットの挿入作業をスムーズに行うことができる。また、その結果、拘束部材による蓄電素子ユニットに対する高い拘束力を得ることができる。また、拘束部材の側壁部が、蓄電素子ユニットの端面の中央部及びその両側を含む範囲に当接するため、１つの拘束部材で蓄電素子ユニットをバランスよく拘束することが可能である。従って、蓄電装置の部品点数の削減、軽量化、または構造の簡易化等が可能となる。このように、本態様に係る蓄電装置によれば、簡易な構成で信頼性を向上させることができる。 According to this configuration, the binding member is attached to the electric storage element unit while pressing the electric storage element unit through the opening in the process until the electric storage element unit that is not bound is put in the bound state by the binding member. work can be done. In other words, it is possible to retrofit a restraining member that is formed in an annular shape in advance to an electric storage element unit that includes a plurality of electric storage elements arranged in a line. Specifically, for example, a rod-shaped pressing body can be inserted into the opening of the side wall while pressing the upper end of the electric storage element unit with the pressing body. That is, it is possible to insert the upper end portion of the electric storage element unit into the annular restraining member (perform the initial movement step) while avoiding interference between the pressing body and the restraining member. This makes it possible to smoothly perform the operation of inserting the electric storage element unit into the annular restraint member, which is a difficult operation. Further, as a result, a high binding force to the electric storage element unit by the binding member can be obtained. In addition, since the side wall portions of the restraining member abut on the range including the central portion and both sides of the end face of the electric storage element unit, it is possible to restrain the electric storage element unit in a well-balanced manner with one restraining member. Therefore, it is possible to reduce the number of parts, reduce the weight, or simplify the structure of the power storage device. As described above, according to the power storage device according to this aspect, the reliability can be improved with a simple configuration.
また、前記開口部は、前記第二方向に縦長の形状に形成されている、としてもよい。 Further, the opening may be formed in a shape elongated in the second direction.
この構成によれば、例えば、開口部を介して蓄電素子ユニットを圧迫した状態を維持しながら、拘束部材を、第二方向に比較的に長い距離移動させることが可能である。これにより、蓄電素子ユニットへの拘束部材の取付作業を効率よく行うことができ、かつ、拘束部材による蓄電素子ユニットに対する高い拘束力を得ることができる。つまり、信頼性が向上された蓄電装置の製造を効率よく行うことができる。 According to this configuration, for example, it is possible to move the restraint member a relatively long distance in the second direction while maintaining the state of pressing the storage element unit through the opening. As a result, the operation of attaching the restraining member to the storage element unit can be performed efficiently, and a high restraining force of the restraining member to the storage element unit can be obtained. That is, it is possible to efficiently manufacture a power storage device with improved reliability.
また、前記側壁部は、前記第一方向及び前記第二方向と交差する第三方向において互いに異なる位置に配置された２つの前記開口部を有し、２つの前記開口部は、前記第二方向において、それぞれの配置範囲が異なり、かつ、互いの一部が重複する位置に配置されている、としてもよい。 Further, the side wall has two openings arranged at different positions in a third direction that intersects the first direction and the second direction, and the two openings are arranged in the second direction. , the respective arrangement ranges may be different, and they may be arranged at positions that partially overlap each other.
この構成によれば、例えば、２つの開口部のうちの一方を介して蓄電素子ユニットを圧迫しながら拘束部材を下方に移動させ、その圧迫を維持しながら、他方の開口部を介して蓄電素子ユニットを圧迫することができる。さらに、その後に、当該一方の開口部を介した圧迫を解除し、拘束部材をさらに下方に移動させることができる。つまり、開口部を介した蓄電素子ユニットへの圧迫を、２つの開口部の間で引き継ぎながら、拘束部材の蓄電素子ユニットへの取付作業を行うことができる。これにより、蓄電素子ユニットへの拘束部材の取付作業を効率よく行うことができ、かつ、拘束部材による蓄電素子ユニットに対する高い拘束力を得ることができる。従って、信頼性が向上された蓄電装置の製造がより効率化される。 According to this configuration, for example, the restraining member is moved downward while pressing the storage element unit through one of the two openings, and while the pressing is maintained, the storage element is pushed through the other opening. Units can be squeezed. Furthermore, after that, the compression through the one opening can be released, and the restraining member can be moved further downward. That is, it is possible to attach the restraining member to the storage element unit while taking over the pressure applied to the storage element unit through the opening between the two openings. As a result, the operation of attaching the restraining member to the storage element unit can be performed efficiently, and a high restraining force of the restraining member to the storage element unit can be obtained. Therefore, it is possible to more efficiently manufacture a power storage device with improved reliability.
また、本発明の一態様に係る蓄電装置の製造方法において、前記蓄電装置は、第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を含む蓄電素子ユニットと、前記蓄電素子ユニットを前記第一方向で拘束する拘束部材であって、前記第一方向と交差する第二方向から見た場合に環状に形成された拘束部材と、を備え、前記製造方法は、前記蓄電素子ユニットの前記第一方向の端面を、押圧体を用いて押圧することで前記蓄電素子ユニットを前記第一方向に圧迫する圧迫工程と、前記拘束部材が、前記蓄電素子ユニットの前記端面の前記第二方向における中央部及びその両側を含む領域に当接する位置に到達するまで、前記拘束部材の前記蓄電素子ユニットに対する前記第二方向の位置を移動させる移動工程とを含み、前記移動工程は、前記圧迫工程において前記蓄電素子ユニットを圧迫した状態を維持しながら、前記押圧体が、前記拘束部材の前記第二方向の一方の端縁から他方に向けて切欠き状に形成されている開口部に挿入される位置まで、前記蓄電素子ユニットに対する前記第二方向の位置を移動させる初期移動工程を含む。 Further, in the method for manufacturing a power storage device according to an aspect of the present invention, the power storage device includes a power storage element unit including a plurality of power storage elements arranged side by side in a first direction; and a restraining member that restrains the power storage element unit in the first direction, the restraining member being formed in an annular shape when viewed from a second direction that intersects with the first direction. a pressing step of pressing the end surface of the energy storage element unit in the first direction by pressing the end surface of the energy storage element unit in the first direction; and a moving step of moving the position of the restraining member in the second direction with respect to the power storage element unit until it reaches a position where it abuts on a region including both sides thereof, wherein the moving step includes the power storage element in the pressing step. Up to a position where the pressing body is inserted into an opening formed in a cutout shape from one edge of the restraining member in the second direction toward the other while maintaining the state of pressing the unit, An initial movement step of moving the position in the second direction with respect to the power storage element unit is included.
この製造方法によれば、一列に並べた複数の蓄電素子を含む蓄電素子ユニットに対して、予め環状に形成された拘束部材を後付けすることができる。具体的には、例えば、蓄電素子ユニットの上端部を棒状の押圧体で圧迫しながら、押圧体を拘束部材の開口部に挿入することができる。つまり、押圧体と拘束部材との干渉を避けながら、蓄電素子ユニットの上端部を環状の拘束部材の中に入れること（初期移動工程を行うこと）ができる。これにより、困難な作業である、環状の拘束部材への蓄電素子ユニットの挿入作業をスムーズに行うことができる。また、その結果、拘束部材による蓄電素子ユニットに対する高い拘束力を得ることができる。このように、本態様に係る蓄電装置の製造方法によれば、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電装置を製造することができる。 According to this manufacturing method, it is possible to retrofit the pre-formed annular restraining member to the electric storage element unit including a plurality of electric storage elements arranged in a row. Specifically, for example, a rod-shaped pressing body can be inserted into the opening of the restraining member while pressing the upper end portion of the electric storage element unit with the pressing body. That is, it is possible to insert the upper end portion of the electric storage element unit into the annular restraining member (perform the initial movement step) while avoiding interference between the pressing body and the restraining member. This makes it possible to smoothly perform the operation of inserting the electric storage element unit into the annular restraint member, which is a difficult operation. Further, as a result, a high binding force to the electric storage element unit by the binding member can be obtained. Thus, according to the method for manufacturing a power storage device according to this aspect, it is possible to manufacture a power storage device with a simple configuration and improved reliability.
本発明によれば、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage device with a simple configuration and improved reliability.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例を含む）に係る蓄電装置及びその製造方法について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも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及び接続形態などは、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、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。また、各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。 Hereinafter, power storage devices according to embodiments (including modifications thereof) of the present invention and methods of manufacturing the same will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below are all comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in independent claims will be described as optional constituent elements. Also, in each drawing, dimensions and the like are not strictly illustrated.
また、以下の説明及び図面中において、複数の蓄電素子の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、当該容器の厚さ方向をＸ軸方向と定義する。また、１つの蓄電素子における電極端子の並び方向、または、蓄電素子の容器の短側面の対向方向をＹ軸方向と定義する。また、蓄電装置の外装体における本体部と蓋体との並び方向、蓄電素子とバスバーとの並び方向、または、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（以下実施の形態及びその変形例では、直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。 In the following description and drawings, the direction in which a plurality of energy storage elements are arranged, the direction in which the energy storage elements face the long sides of the container, or the thickness direction of the container is defined as the X-axis direction. In addition, the direction in which the electrode terminals of one storage element are arranged or the direction in which the short sides of the container of the storage element face each other is defined as the Y-axis direction. Also, the direction in which the main body and the lid are arranged in the exterior body of the power storage device, the direction in which the power storage elements and the busbars are arranged, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction. These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that intersect each other (in the following embodiments and modifications thereof, they are orthogonal). Although the Z-axis direction may not be the vertical direction depending on the mode of use, the Z-axis direction will be described below for convenience of explanation.
また、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交する、とは、当該２つの方向がなす角が９０°であることを意味するだけでなく、実質的に直交すること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。 In addition, in the following embodiments and claims, expressions indicating relative directions or orientations such as parallel and orthogonal may be used. Including cases where it is not. For example, two directions are orthogonal, not only means that the angle formed by the two directions is 90 °, but also substantially orthogonal, i.e., including a difference of about several percent also means
また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸方向プラス側とは、Ｘ軸の矢印方向側を示し、Ｘ軸方向マイナス側とは、Ｘ軸方向プラス側とは反対側を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。 Further, in the following description, for example, the X-axis direction plus side indicates the arrow direction side of the X-axis, and the X-axis direction minus side indicates the side opposite to the X-axis direction plus side. The same applies to the Y-axis direction and the Z-axis direction.
（実施の形態）
［１．蓄電装置の全般的な説明］
まず、図１及び図２を用いて、実施の形態に係る蓄電装置１の全般的な説明を行う。図１は、実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る蓄電装置１を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
(Embodiment)
[1. General description of power storage device]
First, a general description of a
蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置である。具体的には、蓄電装置１は、例えば、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、スノーモービル、農業機械、建設機械、または、電気鉄道用の鉄道車両等の移動体の駆動用若しくはエンジン始動用のバッテリ等として用いられる。上記の自動車としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）及びガソリン自動車が例示される。上記の電気鉄道用の鉄道車両としては、電車、モノレール、及びリニアモーターカーが例示される。また、蓄電装置１は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いられる。
The
図１及び図２に示すように、蓄電装置１は、複数の蓄電素子２０と、複数の蓄電素子２０を収容する外装体１０とを備える。本実施の形態では、外装体１０には８個の蓄電素子２０が収容されている。なお、蓄電装置１が備える蓄電素子２０の数は８には限定されない。蓄電装置１は、複数の蓄電素子２０を備えればよい。本実施の形態では、Ｘ軸方向に並べられた複数の蓄電素子２０及び複数のスペーサにより１つの蓄電素子ユニット２４が構成されており、蓄電素子ユニット２４は拘束部材６０によって拘束されている。拘束部材６０は、一対の側壁部６１が一対の接続壁部６３で接続されており、Ｚ軸方向から見た場合に環状に形成されている。側壁部６１には複数の開口部６２が形成されている。なお、Ｘ軸方向は第一方向の一例であり、Ｚ軸方向は、第一方向と交差する第二方向の一例である。拘束部材６０については、図３～図７を用いて後述する。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the
外装体１０は、蓄電素子ユニット２４を収容する本体部１２と、蓄電素子ユニット２４の上方に配置されるバスバープレート１７と、バスバープレート１７の上方を覆うように配置される蓋体１１とを有している。バスバープレート１７には複数のバスバー３３が保持されており、複数のバスバー３３はバスバーカバー７０及び７５に覆われている。また、バスバープレート１７と蓋体１１との間には、制御回路等を含む接続ユニット８０が配置されている。
The
外装体１０は、蓄電装置１の外殻を構成する矩形状（箱状）の容器（モジュールケース）である。つまり、外装体１０は、蓄電素子ユニット２４及びバスバープレート１７等を所定の位置に固定し、これらを衝撃などから保護する部材である。外装体１０は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、または、それらの複合材料等の絶縁部材等により形成されている。
The
本実施の形態における外装体１０の本体部１２は、上述した絶縁部材により形成された壁部１６により構成された容器であり、蓄電素子ユニット２４及びバスバープレート１７等を外部から絶縁している。壁部１６は、Ｘ軸方向に対向する一対の側壁と、Ｙ軸方向に対向する一対の側壁と、Ｚ軸方向マイナス側に位置する底壁とからなり、これらの側壁および底壁が一体化された箱状の容器である本体部１２を構成している。また、４つの側壁の、底壁とは反対側（Ｚ軸方向プラス側）の端部により、本体部１２の開口部１５が形成されている。
The
外装体１０が有する蓋体１１は、本体部１２の開口部１５を閉塞する矩形状の部材であり、本体部１２と水密に固定されている。また、蓋体１１は、正極側の外部端子９１及び負極側の外部端子９２を有している。外部端子９１及び９２は、接続ユニット８０及びバスバー３３を介して複数の蓄電素子２０と電気的に接続されており、蓄電装置１は、この外部端子９１及び９２を介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子９１及び９２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。本体部１２は、蓄電素子ユニット２４を収容するための開口部１５が形成された有底矩形筒状のハウジング（筐体）である。
The
蓄電素子２０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（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。蓄電素子２０は、扁平な直方体形状（角形）の形状を有しており、本実施の形態では、上述のように、８個の蓄電素子２０がＸ軸方向に配列されており、８個の蓄電素子２０は、拘束部材６０によって一括して拘束されている。
The
なお、蓄電素子２０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いし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子２０は、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。また、蓄電素子２０は、固体電解質を用いた電池であってもよい。
Note that the
具体的には、蓄電素子２０は、金属製の容器２１を備え、容器２１の蓋部分には、金属製の電極端子２２（正極端子及び負極端子）が設けられている。電極端子２２（正極端子及び負極端子）は、容器２１の蓋部分から、バスバープレート１７側に向けて（上方、つまりＺ軸方向プラス側に向けて）突出して配置されている。なお、容器２１の内方には、電極体（蓄電要素または発電要素ともいう）及び集電体（正極集電体及び負極集電体）等が配置され、電解液（非水電解質）などが封入されているが、詳細な説明は省略する。
Specifically, the
バスバー３３は、バスバープレート１７に保持された状態で、少なくとも２つの蓄電素子２０上に配置され、当該少なくとも２つの蓄電素子２０の電極端子２２同士を電気的に接続する矩形状の板状部材である。バスバー３３は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属製の導電部材で形成されている。なお、本実施の形態では、５つのバスバー３３を用いて、蓄電素子２０を２個ずつ並列に接続して４セットの蓄電素子群を構成し、かつ、当該４セットの蓄電素子群を直列に接続している。また、８個の蓄電素子２０の電気的な接続の態様に特に限定はなく、８個の蓄電素子２０の全てが、７個のバスバーによって直列に接続されてもよい。
The
接続ユニット８０は、複数のバスバー及び制御基板等を有するユニットであり、８個の蓄電素子２０と、外部端子９１及び９２とを電気的に接続する。接続ユニット８０が有する制御基板は複数の電気部品を有し、これら複数の電気部品により、各蓄電素子２０の状態を検出する検出回路、及び、充電及び放電を制御する制御回路等が形成されている。本実施の形態では、接続ユニット８０は、バスバープレート１７に固定されている。
The
バスバープレート１７は、バスバー３３を保持する樹脂製の部材である。より詳細には、バスバープレート１７は、複数のバスバー３３、接続ユニット８０、及び、その他配線類等（図示せず）を保持し、これら部材の位置規制等を行うことができる部材である。また、バスバープレート１７には、複数のバスバー３３のそれぞれを保持し、かつ、複数のバスバー３３それぞれの一部を複数の蓄電素子２０の側に露出させるバスバー用開口部１７ａが複数設けられている。
The busbar plate 17 is a member made of resin that holds the
バスバーカバー７０及び７５のそれぞれは、複数のバスバー３３を上方から覆う樹脂製の部材であり、例えば、複数のバスバー３３と接続ユニット８０とを電気的に絶縁する役割を担っている。
Each of the busbar covers 70 and 75 is a resin member that covers the plurality of
［２．蓄電素子ユニット及び拘束部材の構成］
以上のように構成された蓄電装置１における蓄電素子ユニット２４及び拘束部材６０の構成について、図３を用いて説明する。図３は、実施の形態に係る蓄電素子ユニット２４及び拘束部材６０の構成を示す分解斜視図である。
[2. Configuration of power storage element unit and restraint member]
The configurations of the
図３に示すように、本実施の形態に係る蓄電素子ユニット２４は、Ｘ軸方向に並べられた複数の蓄電素子２０と、複数の蓄電素子２０に対し配列方向（Ｘ軸方向）の拘束力を与える拘束部材６０とを有する。より具体的には、複数の蓄電素子２０のそれぞれが有する角形の容器２１は、一対の長側面２１ａと一対の短側面２１ｂとを有している。複数の蓄電素子２０のそれぞれは、長側面２１ａがＸ軸方向を向く姿勢（短側面２１ｂがＸ軸方向と平行になる姿勢）でＸ軸方向に並べられている。本実施の形態では、各蓄電素子２０のＸ軸方向の両側にはスペーサ４２が配置されており、かつ、複数の蓄電素子２０のＸ軸方向の両端にはエンドプレート４１が配置されている。つまり、本実施の形態では、８個の蓄電素子２０に対して９枚のスペーサ４２と２枚のエンドプレート４１とが配置されており、これにより、１つの蓄電素子ユニット２４が構成されている。なお、複数の蓄電素子２０のそれぞれは、容器２１の容器本体の外面に沿って配置される絶縁フィルム（図示せず）を有してもよい。
As shown in FIG. 3, the power
本実施の形態において、スペーサ４２は樹脂材料からなる絶縁性の板材によって構成されているが、スペーサ４２は、マイカシートなどの耐熱性の板材によって構成することもできる。また、エンドプレート４１はスペーサ４２よりも剛性の高い部材で構成されている。例えば、エンドプレート４１は金属材料の板材で構成されている。エンドプレート４１は、スペーサ４２と同じ樹脂材料からなる絶縁性の板材であって、スペーサ４２の厚みよりも分厚い板材で構成することもできる。
In this embodiment, the
このように構成された蓄電素子ユニット２４に対し、蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向及びＹ軸方向から囲む環状の拘束部材６０が配置される。拘束部材６０は、蓄電素子ユニット２４における複数の蓄電素子２０の並び方向である第一方向（Ｘ軸方向）の端面２４ａに当接して配置された側壁部６１を有する。なお、本実施の形態では、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の端面２４ａは、エンドプレート４１の外側面によって形成されている。
An annular restraining
より具体的には、本実施の形態に係る拘束部材６０は、Ｘ軸方向において蓄電素子ユニット２４を挟むように配置された２つの側壁部６１と、２つの側壁部６１を接続する２つの接続壁部６３とを有する。２つの接続壁部６３のそれぞれは、蓄電素子ユニット２４のＹ軸方向の側方に配置されている。なお、本実施の形態では、１枚の金属製の基材を折り曲げ、かつ、両端を溶接することで、平面視（Ｚ軸方向から見た場合）において矩形環状の拘束部材６０が作製されている。つまり、拘束部材６０において、部材間の接続箇所は１か所のみであるため、強固な拘束力を得ることができる。また、基材の両端の接続には溶接が用いられているため、例えば、ボルト、ナット、またはリベットなどの部品を用いずに環状の拘束部材６０を構成することができる。これにより、拘束部材６０の軽量化または部品点数の削減が実現される。また、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付ける前に、基材の両端の溶接が行われるため、溶接の熱によって蓄電素子ユニット２４を損傷させることがない。
More specifically, the
なお、拘束部材６０の基材としては、鉄またはアルミニウム合金等を素材とする金属板が例示される。また、拘束部材６０が金属製であることは必須ではなく、例えば繊維強化プラスチックのような非金属によって拘束部材６０が形成されてもよい。また、拘束部材６０は、溶接部などの基材における継ぎ目を有する必要はない。つまり、拘束部材６０は、シームレスな構造体によって実現されてもよい。
A metal plate made of iron, an aluminum alloy, or the like is exemplified as the base material of the
この拘束部材６０は、蓄電素子ユニット２４に取り付ける時点では、既に図３に示すように環状に形成された完成品であるため、蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向で拘束するように、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付けるのは容易ではない。そこで、本実施の形態では、拘束部材６０の側壁部６１に開口部６２を設け、この開口部６２を利用して拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付ける手法が採用されている。なお、本実施の形態では、側壁部６１には複数の開口部６２が設けられており、これら複数の開口部６２を分類するために互いに異なる符号を付している。具体的には、図３に示すように、側壁部６１には、２つの開口部６２ａと、１つの開口部６２ｂと、２つの開口部６２ｃとが設けられている。
Since the
開口部６２ａ、６２ｂ、及び６２ｃは、側壁部６１の第二方向（Ｚ軸方向）における位置が互いに異なっており、かつ、開口部６２ｂの一部は、開口部６２ａ及び６２ｃのそれぞれの一部と、Ｚ軸方向における配置範囲が重複している。つまり、第三方向（Ｙ軸方向）から見た場合に、開口部６２ｂの一部は、開口部６２ａ及び６２ｃのそれぞれの一部と重複する。また、２つの開口部６２ａは、側壁部６１の第二方向（Ｚ軸方向）の一方の端縁から他方の側に向けて切欠き状に形成されている。
The
このように、側壁部６１に、複数の開口部６２が形成されていることで、環状に形成された拘束部材６０の内側に蓄電素子ユニット２４を配置することができ、かつ、蓄電素子ユニット２４を拘束部材６０によって拘束した状態にすることができる。つまり、蓄電素子ユニット２４に、環状の拘束部材６０を後付けすることができる。以下、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取り付け工程を、図４～図７を用いて説明する。
In this manner, the plurality of
［３．拘束部材の蓄電素子ユニットへの取り付け工程］
図４～図７は、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取り付け工程の一部を示す第１～第４の図である。なお、図４～図７において、蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫する押圧装置１５０については、蓄電素子ユニット２４を直接的に押圧する棒状の押圧体１５１及び１５２のみが簡易的に図示されている。また、蓄電素子ユニット２４を載置する作業台及び拘束部材６０を移動させるロボット等の図示は省略されている。
[3. Step of Attaching Restraint Member to Electricity Storage Element Unit]
4 to 7 are first to fourth views showing part of the process of attaching the restraining
拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付ける場合、まず、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の端面２４ａを、押圧体１５１を用いて押圧する。具体的には、図４に示すように、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の両側の端面２４ａのそれぞれに、一対の押圧体１５１を当接させる。さらに、蓄電素子ユニット２４の両側の一対の押圧体１５１のうちの少なくとも一方の側（例えば、Ｘ軸方向プラス側）の一対の押圧体１５１を、蓄電素子ユニット２４の方向（Ｘ軸方向マイナス側）に移動させる。つまり、二組の一対の押圧体１５１で、蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫する。本実施の形態では、一対の押圧体１５１は端面２４ａの上端部に当接しており、これにより、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅が狭められる。なお、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の両側における押圧体１５１及び１５２は、蓄電素子ユニット２４及び拘束部材６０に対して実質的に同一の役目を担う。そのため、以下では、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向プラス側の押圧体１５１及び１５２の動作について説明を行い、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向マイナス側の押圧体１５１及び１５２の動作についての説明は省略する。
When attaching the restraining
上記のように、一対の押圧体１５１を用いて蓄電素子ユニット２４が圧迫された状態を維持しながら、蓄電素子ユニット２４の上方から拘束部材６０を下降させる。このとき、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅が狭められていることで、図５に示すように、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０の内側に無理なく挿入することができる。また、一対の押圧体１５１のそれぞれは、拘束部材６０の下端から上方に向けて切欠き状に形成された開口部６２ａに挿入され、一対の押圧体１５１のそれぞれが開口部６２ａの上端の周縁部に当接するまで（または、当該周縁部の近傍に位置するまで、以下同じ。）拘束部材６０が下方に移動される。その結果、高さ方向（第二方向、Ｚ軸方向）において開口部６２ａよりも高い位置に形成されている開口部６２ｂから、蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する。これにより、開口部６２ｂを介して蓄電素子ユニット２４を圧迫することが可能となる。そこで、図６に示すように、一対の押圧体１５１によって蓄電素子ユニット２４が圧迫された状態を維持しながら、開口部６２ｂに押圧体１５２を挿入することで、押圧体１５２によって蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫する。つまり、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の圧迫が、開口部６２ａを介した圧迫から、開口部６２ｂを介した圧迫に引き継がれる。
As described above, the binding
このように、開口部６２ｂに挿入された押圧体１５２によって蓄電素子ユニット２４が圧迫された状態になった後に、一対の押圧体１５１は後退する。つまり、一対の押圧体１５１による蓄電素子ユニット２４の圧迫が解除される。これにより、拘束部材６０は、押圧体１５２が開口部６２ｂの上端の周縁部に当接するまで下方に移動することができる。その結果、高さ方向（第二方向、Ｚ軸方向）において開口部６２ｂよりも高い位置に形成されている２つの開口部６２ｃから、蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する。これにより、２つの開口部６２ｃを介して蓄電素子ユニット２４を圧迫することが可能となる。そこで、図７に示すように、押圧体１５２によって蓄電素子ユニット２４が圧迫された状態を維持しながら、２つの開口部６２ｃに一対の押圧体１５１を挿入することで蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫する。つまり、蓄電素子ユニット２４のＸ軸方向の圧迫が、開口部６２ｂを介した圧迫から、開口部６２ｃを介した圧迫に引き継がれる。
In this way, after the power
その後、一対の押圧体１５１のそれぞれが開口部６２ｃの上端の周縁部に当接するまで拘束部材６０が下方に移動される。この状態で、拘束部材６０の下端が、蓄電素子ユニット２４の下端に到達していない場合、拘束部材６０の下端が蓄電素子ユニット２４の下端に到達するまで（取付完了位置まで）、拘束部材６０が下方に押し込まれる。このとき、例えば一対の押圧体１５１を用いて、拘束部材６０の開口部６２ａを介して蓄電素子ユニット２４の下端部を圧迫しながら拘束部材６０を下方に押し込むことも可能である。また、開口部６２ｃが、拘束部材６０の上端縁から下方に向けて切欠き状に設けられていれば、２つの開口部６２ｃに挿入された一対の押圧体１５１によって蓄電素子ユニット２４を圧迫した状態を維持しながら、拘束部材６０を取付完了位置まで移動させることも可能である。
After that, the
以上のような工程を経ることで、蓄電素子ユニット２４に拘束部材６０が取り付けられ、蓄電素子ユニット２４が有する複数の蓄電素子２０のそれぞれは、拘束部材６０によるＸ軸方向の拘束力（圧迫力）を受ける。そのため、各蓄電素子２０において、内部の電極体の移動が抑制され、また、温度変化または経年劣化による容器２１の膨張も抑制される。また、蓄電素子２０が膨張することによる他の蓄電素子２０の移動（位置ずれ）が生じ難くなるため、複数の蓄電素子２０のそれぞれにおけるバスバー３３との接合部に不具合が生じ難い。
Through the above-described steps, the binding
なお、本実施の形態における圧迫工程前の蓄電素子ユニット２４は、複数の蓄電素子２０、エンドプレート４１およびスペーサ４２を配列した際に、Ｘ軸方向における寸法が拘束部材６０の寸法（一対の側壁部６１間の距離）よりも大きくなる場合を想定している。ここで、押圧装置１５０は、Ｘ軸方向において、拘束部材６０の寸法よりも蓄電素子ユニット２４の寸法が小さくなるまで蓄電素子ユニット２４を圧迫する定寸管理による工程を実施することができる。そして圧迫工程の後に圧迫力が解放されると、蓄電素子ユニット２４にはＸ軸方向の寸法が元に戻る復元力を生じる。これを利用して、蓄電素子ユニット２４と拘束部材６０との間の隙間が次第に狭くなり、最終的に互いに当接して、複数の蓄電素子２０のそれぞれは、拘束部材６０によるＸ軸方向の拘束力を受けることができる。これによって、例えば蓄電素子ユニット２４全体として、複数の蓄電素子２０、エンドプレート４１およびスペーサ４２に若干の寸法公差が生じていたとしても、定寸管理による圧迫と、その復元力を利用することで最適な拘束状態を実現することができる。
Note that, in the power
以上説明したように、本実施の形態に係る蓄電装置１は、第一方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された複数の蓄電素子２０を含む蓄電素子ユニット２４と、蓄電素子ユニット２４を第一方向（Ｘ軸方向）で拘束する拘束部材６０とを備える。拘束部材６０は、第一方向（Ｘ軸方向）と交差する第二方向（Ｚ軸方向）から見た場合に環状に形成されている。拘束部材６０は、蓄電素子ユニット２４の第一方向（Ｘ軸方向）の両側のうちの一方の側の端面２４ａに当接して配置された側壁部６１であって、端面２４ａの、第二方向（Ｚ軸方向）における中央部及びその両側を含む領域に当接する側壁部６１を有する。側壁部６１は、端面２４ａを露出させる開口部６２を有し、開口部６２は、側壁部６１の、第二方向（Ｚ軸方向）の両側のうちの一方の側の端縁から他方の側に向けて切欠き状に形成されている。具体的には、本実施の形態では、開口部６２ａが、側壁部６１の下端縁から上方に向けて切欠き状に形成されている（図３等参照）。
As described above, the
この構成によれば、拘束されていない蓄電素子ユニット２４を、拘束部材６０で拘束された状態にするまでの過程において、開口部６２ａを介して蓄電素子ユニット２４を圧迫しながら、蓄電素子ユニット２４に対する拘束部材６０の取付作業を行うことができる。つまり、一列に並べた複数の蓄電素子２０を含む蓄電素子ユニット２４に対して、予め環状に形成された拘束部材６０を後付けすることができる。具体的には、蓄電素子ユニット２４の上端部を棒状の押圧体１５１で圧迫しながら、押圧体１５１を側壁部６１の開口部６２ａに挿入することができる。つまり、押圧体１５１と拘束部材６０との干渉を避けながら、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０の中に入れること（初期移動工程を行うこと）ができる。これにより、困難な作業である、環状の拘束部材６０への蓄電素子ユニット２４の挿入作業をスムーズに行うことができる。また、その結果、拘束部材６０による蓄電素子ユニット２４に対する高い拘束力を得ることができる。
According to this configuration, in the process of moving the unrestrained
また、拘束部材６０は複数の部材の組み合わせではなく、１つの基材を加工することで得られる単一の部品として実現できる。そのため、蓄電素子ユニット２４を拘束する部材を構成するために、蓄電素子ユニット２４を囲むように複数の部材を配置し、その後に、複数の部材をボルト等で締結すること、または、複数の部材を溶接で接合することは不要である。また、拘束部材６０の側壁部６１が、蓄電素子ユニット２４の端面２４ａの中央部及びその両側を含む範囲に当接するため、１つの拘束部材６０で蓄電素子ユニット２４をバランスよく拘束することが可能である。従って、蓄電装置１の部品点数の削減、軽量化、または構造の簡易化等が可能となる。また、拘束部材６０を作製する際の溶接の熱が蓄電素子ユニット２４を損傷させる可能性もない。このように、本実施の形態に係る蓄電装置１は、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電装置である。
Also, the restraining
また、本実施の形態において、拘束部材６０が有する開口部６２は、第二方向（Ｚ軸方向）に縦長の形状に形成されている。具体的には、本実施の形態では、開口部６２ａ、６２ｂ、及び６２ｃの全てが縦長（Ｚ軸方向に長尺状）である。
Further, in the present embodiment, the
この構成によれば、例えば、開口部６２を介して蓄電素子ユニット２４を圧迫した状態を維持しながら、拘束部材６０を、第二方向（Ｚ軸方向）に比較的に長い距離移動させることが可能である。これにより、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取付作業を効率よく行うことができ、かつ、拘束部材６０による蓄電素子ユニット２４に対する高い拘束力を得ることができる。つまり、信頼性が向上された蓄電装置１の製造を効率よく行うことができる。
According to this configuration, for example, the binding
また、本実施の形態において、拘束部材６０が有する側壁部６１は、第一方向（Ｘ軸方向）及び第二方向（Ｚ軸方向）と交差する第三方向（Ｙ軸方向）において互いに異なる位置に配置された２つの開口部６２を有する。当該２つの開口部６２は、第二方向（Ｚ軸方向）において、それぞれの配置範囲が異なり、かつ、互いの一部が重複する位置に配置されている。具体的には、本実施の形態では、図３～図７に示すように、開口部６２ａ及び開口部６２ｂは、Ｙ軸方向において互いに異なる位置に配置されている。また、Ｚ軸方向において、開口部６２ａ及び開口部６２ｂそれぞれの配置範囲は異なり、かつ、開口部６２ａの上端部と開口部６２ｂの下端部とはＺ軸方向において重複する位置に配置されている。開口部６２ｂ及び開口部６２ｃについても同様である。すなわち、開口部６２ｂ及び開口部６２ｃは、Ｙ軸方向において互いに異なる位置に配置されている。また、Ｚ軸方向において、開口部６２ｂ及び開口部６２ｃそれぞれの配置範囲は異なり、かつ、開口部６２ｂの上端部と開口部６２ｃの下端部とはＺ軸方向において重複する位置に配置されている。
Further, in the present embodiment, the
この構成によれば、例えば図４～図６に示すように、２つの開口部６２ａ及び６２ｂのうちの開口部６２ａを介して蓄電素子ユニット２４を圧迫しながら拘束部材６０を下方に移動させ、その圧迫を維持しながら、開口部６２ｂを介して蓄電素子ユニット２４を圧迫することができる。さらに、その後に、開口部６２ａを介した圧迫を解除し、拘束部材６０をさらに下方に移動させることができる。つまり、開口部６２を介した蓄電素子ユニット２４への圧迫を、２つの開口部６２の間で引き継ぎながら、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取付作業を行うことができる。これにより、蓄電素子ユニット２４への拘束部材６０の取付作業を効率よく行うことができ、かつ、拘束部材６０による蓄電素子ユニット２４に対する高い拘束力を得ることができる。従って、信頼性が向上された蓄電装置１の製造がより効率化される。
According to this configuration, for example, as shown in FIGS. 4 to 6, the binding
また、本実施の形態に係る蓄電装置１の製造方法は、例えば以下のように説明される。本実施の形態に係る蓄電装置１の製造方法は、圧迫工程と移動工程とを含み、移動工程は初期移動工程を含む。圧迫工程では、蓄電素子ユニット２４の第一方向（Ｘ軸方向）の端面２４ａを、押圧体１５１を用いて押圧することで蓄電素子ユニット２４を第一方向（Ｘ軸方向）に圧迫する。移動工程では、拘束部材６０が、蓄電素子ユニット２４の端面２４ａの第二方向（Ｚ軸方向）における中央部及びその両側を含む領域に当接する位置に到達するまで、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４に対する第二方向（Ｚ軸方向）の位置を移動させる。初期移動工程では、圧迫工程において蓄電素子ユニット２４を圧迫した状態を維持しながら、押圧体１５１が、拘束部材６０の第二方向（Ｚ軸方向）の一方の端縁から他方に向けて切欠き状に形成されている開口部６２ａに挿入される位置まで、蓄電素子ユニット２４に対する第二方向（Ｚ軸方向）の位置を移動させる。
Further, a method for manufacturing the
この製造方法によれば、一列に並べた複数の蓄電素子２０を含む蓄電素子ユニット２４に対して、予め環状に形成された拘束部材６０を後付けすることができる。具体的には、蓄電素子ユニット２４の上端部を押圧体１５１で圧迫しながら、押圧体１５１を拘束部材６０の開口部６２ａに挿入することができる。つまり、押圧体１５１と拘束部材６０との干渉を避けながら、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０の中に入れること（初期移動工程を行うこと）ができる。これにより、困難な作業である、環状の拘束部材６０への蓄電素子ユニット２４の挿入作業をスムーズに行うことができる。また、その結果、拘束部材６０による蓄電素子ユニット２４に対する高い拘束力を得ることができる。このように、本実施の形態に係る蓄電装置１の製造方法によれば、簡易な構成で信頼性が向上された蓄電装置１を製造することができる。
According to this manufacturing method, the
［４．変形例］
上述のように、実施の形態に係る拘束部材６０によれば、第二方向（Ｚ軸方向）の一方の端縁から他方に向けて切欠き状に形成された開口部６２を有しており、開口部６２を介した蓄電素子ユニット２４の圧迫が可能である。これにより、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取り付けが効率よく行われる。このような効果は、図２～図７に示す構成とは異なる構成を有する拘束部材でも奏される。そこで、実施の形態に係る拘束部材６０についての複数の変形例を、図８を用いて説明する。
[4. Modification]
As described above, the restraining
図８は、実施の形態に係る拘束部材の複数の変形例を示す図である。具体的には、図８の（ａ）は、実施の形態の変形例１に係る拘束部材６０ａの外観を示す斜視図であり、図８の（ｂ）は、実施の形態の変形例２に係る拘束部材６０ｂの外観を示す斜視図であり、図８の（ｃ）は、実施の形態の変形例３に係る拘束部材６０ｃの外観を示す斜視図である。
FIG. 8 is a diagram showing a plurality of modifications of the restraint member according to the embodiment. Specifically, (a) of FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of a restraining
図８の（ａ）に示す変形例１に係る拘束部材６０ａは、下端縁から上方に向けて切欠き状に形成された２つの開口部６２ａと、開口部６２ａよりも高い位置に形成された開口部６２ｂとを有している。高さ方向（第二方向、Ｚ軸方向）において、開口部６２ａの上端部と開口部６２ｂの下端部とは重複する。
A restraining
この構成によれば、押圧体１５１と拘束部材６０ａとの干渉を避けながら、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０ａの中に入れることができる。また、蓄電素子ユニット２４への圧迫を、２つの開口部６２ａ及び６２ｂの間で引き継ぎながら、拘束部材６０ａの蓄電素子ユニット２４への取付作業を行うことができる。また、開口部６２ｂは、拘束部材６０ａの上端部まで延設されているため、開口部６２ｂを介した蓄電素子ユニット２４への圧迫を維持しながら、取付完了位置まで拘束部材６０ａを移動させることも可能である。
According to this configuration, the upper end portion of the electric
図８の（ｂ）に示す変形例２に係る拘束部材６０ｂは、下端縁から上方に向けて切欠き状に形成された１つの開口部６２ａと、開口部６２ａよりも高い位置に形成された２つの開口部６２ｂとを有している。高さ方向（第二方向、Ｚ軸方向）において、開口部６２ａの上端部と開口部６２ｂの下端部とは重複する。
A restraining
この構成によれば、押圧体１５１と拘束部材６０ｂとの干渉を避けながら、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０ｂの中に入れることができる。また、蓄電素子ユニット２４への圧迫を、２つの開口部６２ａ及び６２ｂの間で引き継ぎながら、拘束部材６０ａの蓄電素子ユニット２４への取付作業を行うことができる。また、開口部６２ｂは、拘束部材６０ｂの上端部まで延設されているため、開口部６２ｂを介した蓄電素子ユニット２４への圧迫を維持しながら、取付完了位置まで拘束部材６０ｂを移動させることも可能である。
According to this configuration, the upper end portion of the electric
図８の（ｃ）に示す変形例３に係る拘束部材６０ｃは、下端縁から上方に向けて切欠き状に形成された２つの開口部６２ａと、開口部６２ａよりも高い位置に形成された開口部６２ｂを含む複数の開口部６２ｂとを有している。
A restraining
この構成によれば、押圧体１５１と拘束部材６０ｃとの干渉を避けながら、蓄電素子ユニット２４の上端部を環状の拘束部材６０ｃの中に入れること（初期移動工程）ができる。また、初期移動工程の後に、押圧体１５１による圧迫を解除して、拘束部材６０ｃを下方に押し込むことで１以上の開口部６２ｂから蓄電素子ユニット２４の端面２４ａ（図４等参照）を露出させることができる。さらに、開口部６２ｂの内径よりも小さい押圧面を有する押圧体で、開口部６２ｂを介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することで、圧迫を維持しながら、拘束部材６０ｃを下方に移動させることが可能である。その後、当該押圧体による圧迫を解除して、拘束部材６０ｃを下方に押し込むことで、より上方の１以上の開口部６２ｂから蓄電素子ユニット２４の端面２４ａを露出させることができる。このような作業を繰り返すことで、拘束部材６０ｃを取付完了位置まで移動させることも可能である。
According to this configuration, it is possible to insert the upper end portion of the
［５．参考としての拘束部材の構成例］
以下、開口部を有する拘束部材であって、開口部を介して蓄電素子ユニット２４を圧迫しながら蓄電素子ユニット２４に取り付け可能な拘束部材の複数の構成例を、図９を用いて説明する。図９は、蓄電素子ユニット２４への取り付け用の開口部を有する拘束部材の複数の構成例を示す図である。
[5. Configuration example of a restraint member as a reference]
A plurality of configuration examples of a restraining member having an opening that can be attached to the
図９の（ａ）に示す拘束部材６０ｄは、下端部から上端部にかけて、２つの開口部６５ａと、１つの開口部６５ｂと、２つの開口部６５ｃとを有している。高さ方向（第二方向、Ｚ軸方向）において、開口部６５ａの上端部と開口部６５ｂの下端部とは重複し、開口部６５ｂの上端部と開口部６５ｃの下端部とは重複する。
A restraining
この構成によれば、例えば、蓄電素子ユニット２４の上端部に近い位置を押圧体で押圧することで、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅を狭め、この状態で、蓄電素子ユニット２４の上端部を、環状の拘束部材６０ｄに挿入することができる。また、開口部６５ａから蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する位置まで、拘束部材６０ｄを移動させることで、開口部６５ａを介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することができる。さらに、蓄電素子ユニット２４への圧迫を、２つの開口部６５ａ、６５ｂ、６５ｃの順で引き継ぎながら、拘束部材６０ｄを下方に移動させることができ、これにより、拘束部材６０ｄを取付完了位置まで移動させることも可能である。
According to this configuration, for example, by pressing a position near the upper end of the electric
図９の（ｂ）に示す拘束部材６０ｅは、下端部から上端部にかけて延設された、２つの開口部６５を有している。
A restraining
この構成によれば、例えば、蓄電素子ユニット２４の上端部に近い位置を押圧体で押圧することで、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅を狭め、この状態で、蓄電素子ユニット２４の上端部を、環状の拘束部材６０ｅに挿入することができる。また、開口部６５から蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する位置まで、拘束部材６０ｅを移動させることで、開口部６５を介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することができる。このとき、例えば２つの押圧体１５１を用いて、２つの開口部６５を介して、Ｙ軸方向においてバランスよく蓄電素子ユニット２４を圧迫することができる。さらに、２つの開口部６５は、拘束部材６０ｅの上端部まで延設されているため、２つの開口部６５を介した蓄電素子ユニット２４への圧迫を維持しながら、拘束部材６０ｅを取付完了位置まで移動させることも可能である。
According to this configuration, for example, by pressing a position near the upper end of the electric
図９の（ｃ）に示す拘束部材６０ｆは、下端部から上端部にかけて延設された、１つの開口部６５を有している。
A restraining
この構成によれば、例えば、蓄電素子ユニット２４の上端部に近い位置を押圧体で押圧することで、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅を狭め、この状態で、蓄電素子ユニット２４の上端部を、環状の拘束部材６０ｆに挿入することができる。また、開口部６５から蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する位置まで、拘束部材６０ｆを移動させることで、開口部６５を介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することができる。さらに、開口部６５は、拘束部材６０ｆの端部まで延設されているため、開口部６５を介した蓄電素子ユニット２４への圧迫を維持しながら、拘束部材６０ｆを取付完了位置まで移動させることも可能である。
According to this configuration, for example, by pressing a position near the upper end of the electric
なお、この構成における１つの開口部６５は、Ｙ軸方向において蓄電素子２０の容器２１における長側面２１ａの中央をＺ軸方向に沿って延在する位置にある。蓄電素子２０の容器２１は、長側面２１ａの中央が膨れ易い形状であるため、この位置を押圧体で押圧することで、圧迫工程および圧迫力を解放した後の復元力の利用を効率よく実施することができる。
One
図９の（ｄ）に示す拘束部材６０ｇは、下端部から上端部にかけて設けられた複数の開口部６６を有する。
A restraining
この構成によれば、例えば、蓄電素子ユニット２４の上端部に近い位置を押圧体で押圧することで、蓄電素子ユニット２４の上端部のＸ軸方向の幅を狭め、この状態で、蓄電素子ユニット２４の上端部を、環状の拘束部材６０ｇに挿入することができる。また、最も下に位置する１以上の開口部６６から蓄電素子ユニット２４の端面２４ａが露出する位置まで、拘束部材６０ｆを移動させることで、当該１以上の開口部６６を介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することができる。このとき、開口部６６の内径よりも小さい押圧面を有する押圧体で、開口部６６を介して蓄電素子ユニット２４をＸ軸方向に圧迫することで、圧迫を維持しながら、拘束部材６０ｇを下方に移動させることが可能である。その後、当該押圧体による圧迫を解除して、拘束部材６０ｇを下方に押し込むことで、より上方の１以上の開口部６６から蓄電素子ユニット２４の端面２４ａを露出させることができる。このような作業を繰り返すことで、拘束部材６０ｇを取付完了位置まで移動させることも可能である。
According to this configuration, for example, by pressing a position near the upper end of the electric
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る蓄電装置について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態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上記実施の形態に施したものも、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)
The power storage device according to the present invention has been described above based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiments. As long as it does not deviate from the spirit of the present invention, various modifications that can be considered by those skilled in the art are applied to the above embodiment, or a form constructed by combining a plurality of the above-described constituent elements is within the scope of the present invention. include.
例えば、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付ける場合、治具によって固定された拘束部材６０に対して、押圧装置１５０で圧迫した状態の蓄電素子ユニット２４を移動させることで、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付けてもよい。つまり、蓄電素子ユニット２４及び拘束部材６０の第二方向（Ｚ軸方向）における相対位置を変化させることができれば、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付ける場合に、蓄電素子ユニット２４及び拘束部材６０のいずれを移動させてもよい。
For example, when the restraining
また、蓄電素子ユニット２４に対して下方（Ｚ軸方向マイナス側）から拘束部材６０を取り付けてもよい。この場合、開口部６２ａを、拘束部材６０の上端縁から下方に向けて切欠き状に形成することで、蓄電素子ユニット２４の下端部を環状の拘束部材６０の中に入れること（初期移動工程）が容易化される。
Alternatively, the restraining
また、図４から７で示した蓄電素子ユニット２４は電極端子２２を上向きにした姿勢で拘束部材６０が取り付けられたが、例えば蓄電素子ユニット２４は電極端子２２を下向きにした姿勢で拘束部材６０が取り付けられてもよい。
4 to 7, the binding
また、拘束部材６０における接続壁部６３（図３参照）は、蓄電素子ユニット２４における各蓄電素子２０の端子配置面（電極端子２２が配置されている側面）の側に配置されてもよい。つまり、蓄電素子ユニット２４の姿勢を図３のままとした場合、一対の接続壁部６３は、Ｚ軸方向に対向して配置されてもよい。
Also, the connection wall portion 63 (see FIG. 3) of the restraining
側壁部６１を接続する一対の接続壁部６３は、蓄電素子ユニット２４を直接的に圧迫する機能を有する必要はない。そのため、例えば、各蓄電素子２０の電極端子２２との干渉を避ける位置に、Ｚ軸方向で対向する一対の接続壁部６３が配置されてもよい。これにより、蓄電素子ユニット２４における短側面２１ｂの側から（Ｙ軸方向から）、拘束部材６０を蓄電素子ユニット２４に取り付けることが可能である。なお、この場合、Ｙ軸方向は第二方向の一例であり、Ｙ軸方向から見た場合、拘束部材６０は環状に形成されている。また、側壁部６１は、蓄電素子ユニット２４の第一方向（Ｘ軸方向）の端面２４ａの、第二方向（Ｙ軸方向）における中央部及びその両側を含む領域に当接する。
The pair of
また、拘束部材が有する開口部の数及び形状は、図３～図８に示す数及び形状には限定されない。例えば、拘束部材に求められる強度、または、拘束部材もしくは蓄電素子ユニット２４のサイズ等に応じて、拘束部材が有する開口部の数及び形状は適宜決定されてもよい。つまり、第二方向（Ｚ軸方向）から見た場合に環状の拘束部材は、第二方向（Ｚ軸方向）の一方の端縁から他方の側に向けて切欠き状に形成された開口部を介して、蓄電素子ユニット２４を第一方向（Ｘ軸方向）に押圧できる構造であればよい。
Also, the number and shape of the openings of the restraining member are not limited to those shown in FIGS. For example, the number and shape of the openings of the restraining member may be appropriately determined according to the strength required of the restraining member, the size of the restraining member or the
また、接続壁部６３の形状及びサイズも、拘束部材に求められる強度、または、拘束部材もしくは蓄電素子ユニット２４のサイズ等に応じて適宜決定されてもよい。
The shape and size of the connecting
また、蓄電素子ユニット２４は、複数のスペーサ４２及びエンドプレート４１を備えなくてもよい。例えば、各蓄電素子２０が、外周を覆う絶縁フィルムを有する場合、互いに隣り合う蓄電素子２０の容器２１間は、絶縁フィルムによって絶縁される。そのため、互いに隣り合う蓄電素子２０の間に、絶縁のためのスペーサ４２を配置しなくてもよい。なお、実施の形態に係る蓄電素子ユニット２４のように、圧迫される側の端面（つまり端面２４ａ）が、エンドプレート４１により形成されている場合、端面２４ａへの押圧力がエンドプレート４１により分散されて、エンドプレート４１に隣接する蓄電素子２０に与えられる。そのため、拘束部材６０の蓄電素子ユニット２４への取付作業において、エンドプレート４１に隣接する蓄電素子２０に局所的に大きな力が作用する可能性が低減される。つまり、過大な押圧力による蓄電素子２０の損傷の可能性が低減する。このことは、蓄電装置１の信頼性の向上に寄与する。
Moreover, the
また、拘束部材６０が取り付けられた状態の蓄電素子ユニット２４の上面および底面（Ｚ軸方向の両側の面）、並びに、４つの側面（Ｘ軸方向の両側の面、および、Ｙ軸方向の両側の面）のうちの少なくとも１つの面が、外装体１０に直接的または間接的に固定されてもよい。たとえば、蓄電素子ユニット２４の底面が、外装体１０の本体部１２の底壁部の内面に接着剤によって固定されてもよい。これにより、蓄電素子ユニット２４は、Ｘ軸方向の膨張が拘束部材６０によって抑制され、かつ、Ｚ軸方向の移動（特にＺ軸方向プラス側への移動）が、本体部１２の底壁部によって抑制される。つまり、複数の蓄電素子２０それぞれの様々な方向への変形または変位を、外装体１０及び拘束部材６０の組み合わせにより効果的に抑制することできる。また、蓄電素子１の全体としての強度、耐振動性、または耐衝撃性などが向上する。この効果は、蓄電素子ユニット２４または／及び拘束部材６０の底面以外の面を外装体に固定することでも得られる。また、拘束部材６０が外装体１０に接着剤等で固定された場合、拘束部材６０及び外装体１０のそれぞれは、一方が他方の強度を向上させる補強部材として機能することができる。なお、蓄電素子ユニット２４または／及び拘束部材６０を外装体１０に固定する手法は、接着剤による接着には限定されず、例えば、凹凸の嵌合による固定、または、熱溶着による固定などの各種の手法を採用することができる。
In addition, the top surface and bottom surface (both sides in the Z-axis direction) and four side surfaces (both sides in the X-axis direction and both sides in the Y-axis direction) of the electric
また、上記実施の形態に含まれる構成要素を任意に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。 Moreover, the form constructed by arbitrarily combining the constituent elements included in the above embodiments is also included within the scope of the present invention.
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power storage device having a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
１ 蓄電装置
２０ 蓄電素子
２４ 蓄電素子ユニット
２４ａ 端面
６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 拘束部材
６１ 側壁部
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 開口部
６３ 接続壁部
１５１、１５２ 押圧体
Claims (3)
前記蓄電素子ユニットを拘束する拘束部材であって、前記第一方向と交差する第二方向から見た場合に環状に形成された拘束部材と、を備え、
前記蓄電素子ユニットは、前記第一方向の両側のうちの一方の側の端面を有し、
前記端面は、前記一方の側から見た場合、前記複数の蓄電素子のうちの前記一方の側の端部の蓄電素子の前記一方の側を向く面と重なっており、
前記拘束部材は、前記端面に当接して配置された側壁部であって、前記端面の、前記第二方向における中央部及びその両側を含む領域に当接する側壁部を有し、
前記側壁部は、前記端面を露出させる開口部を有し、
前記開口部は、前記側壁部の、前記第二方向の両側のうちの一方の側の端縁から他方の側に向けて切欠き状に形成されており、
前記開口部は、前記第二方向に縦長の形状に形成されている、
蓄電装置。 a power storage element unit including a plurality of power storage elements arranged side by side in a first direction;
a restraining member that restrains the power storage element unit, the restraining member being formed in an annular shape when viewed from a second direction that intersects with the first direction;
The power storage element unit has an end face on one of both sides in the first direction,
When viewed from the one side, the end surface overlaps with the surface facing the one side of the one-side end portion of the plurality of energy storage elements, and
The restraining member has a side wall portion disposed in contact with the end face, and has a side wall portion in contact with a region including a central portion and both sides thereof in the second direction of the end face,
The side wall has an opening that exposes the end face,
The opening is formed in a cutout shape from one of the two sides of the side wall in the second direction toward the other side,
The opening is formed in a shape elongated in the second direction,
storage device.
２つの前記開口部は、前記第二方向において、それぞれの配置範囲が異なり、かつ、互いの一部が重複する位置に配置されている、
請求項１記載の蓄電装置。 The side wall has two openings arranged at different positions in a third direction that intersects the first direction and the second direction,
The two openings have different arrangement ranges in the second direction and are arranged at positions that partially overlap each other,
The power storage device according to claim 1 .
前記蓄電装置は、
第一方向に並んで配置された複数の蓄電素子を含む蓄電素子ユニットと、前記蓄電素子ユニットを前記第一方向で拘束する拘束部材であって、前記第一方向と交差する第二方向から見た場合に環状に形成された拘束部材と、を備え、
前記製造方法は、
前記蓄電素子ユニットの前記第一方向の端面を、押圧体を用いて押圧することで前記蓄電素子ユニットを前記第一方向に圧迫する圧迫工程と、
前記拘束部材が、前記蓄電素子ユニットの前記端面の前記第二方向における中央部及びその両側を含む領域に当接する位置に到達するまで、前記拘束部材の前記蓄電素子ユニットに対する前記第二方向の位置を移動させる移動工程とを含み、
前記移動工程は、前記圧迫工程において前記蓄電素子ユニットを圧迫した状態を維持しながら、前記押圧体が、前記拘束部材の前記第二方向の一方の端縁から他方に向けて切欠き状に形成されている開口部に挿入される位置まで、前記蓄電素子ユニットに対する前記第二方向の位置を移動させる初期移動工程を含む、
蓄電装置の製造方法。 A method for manufacturing a power storage device,
The power storage device
a power storage element unit including a plurality of power storage elements arranged side by side in a first direction; and a restraining member that restrains the power storage element unit in the first direction, when viewed from a second direction that intersects with the first direction. a restraining member formed in an annular shape when the
The manufacturing method is
a pressing step of pressing the energy storage element unit in the first direction by pressing the end surface of the energy storage element unit in the first direction using a pressing body;
The position of the restraint member in the second direction with respect to the power storage element unit until the restraint member reaches a position where the restraint member abuts on the area including the central portion in the second direction of the end surface of the power storage element unit and both sides thereof. and a moving step of moving the
In the moving step, the pressing body is formed in a notch shape from one end edge of the restraining member in the second direction toward the other while maintaining the pressed state of the power storage element unit in the pressing step. an initial movement step of moving the position in the second direction with respect to the power storage element unit to a position where it is inserted into the opening in which the power storage element unit is inserted;
A method for manufacturing a power storage device.
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