WO2021145271A1 - 蓄電装置 - Google Patents

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WO2021145271A1
WO2021145271A1 PCT/JP2021/000369 JP2021000369W WO2021145271A1 WO 2021145271 A1 WO2021145271 A1 WO 2021145271A1 JP 2021000369 W JP2021000369 W JP 2021000369W WO 2021145271 A1 WO2021145271 A1 WO 2021145271A1
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WO
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power storage
storage element
restraint
restraint body
axis
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Application number
PCT/JP2021/000369
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小西 敦之
泰行 岩嶋
晃希 前田
Original Assignee
株式会社Gsユアサ
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
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    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
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    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device including a plurality of power storage elements.
  • a power storage device including a plurality of power storage elements and a pair of restraints that sandwich the plurality of power storage elements in a direction intersecting the arrangement direction.
  • a pair of end plates are arranged at ends in a direction intersecting the arrangement direction of a plurality of battery cells (storage elements), and the end plates are connected to each other by a restraint plate and a restraint band.
  • Modules power storage devices
  • An object of the present invention is to provide a power storage device capable of effectively suppressing swelling of a plurality of power storage elements.
  • the power storage device is two power storage elements having electrode bodies in which electrode plates are laminated in the stacking direction, and the first power storage element and the first power storage element arranged in an arrangement direction intersecting the stacking direction.
  • a power storage element, a first storage element and a first restraint and a second restraint sandwiching the first power storage element and the second power storage element in the stacking direction are provided, and the first restraint is the first power storage element and the said. It is arranged so as to extend in the arrangement direction so as to straddle the second power storage element, and the second restraint body sandwiches the first power storage element with the first restraint body and has the first power storage element.
  • a first member arranged so as to straddle the joint portion between the main body of the container and the lid, and a second member separate from the first member, which sandwiches the second power storage element between the first restraint body and the first member.
  • the present invention can be realized not only as a power storage device but also as a first restraint body and a second restraint body.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the power storage device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the exterior body by separating the main body and the lid of the exterior body in the power storage device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component inside the exterior body of the power storage device according to the embodiment in an exploded manner.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the power storage element according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the power storage element according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the first restraint body and the first member of the second restraint body according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the first restraint body according to the embodiment.
  • a pair of restraints sandwiches a plurality of power storage elements in a direction intersecting the arrangement direction, thereby suppressing the expansion of the plurality of power storage elements.
  • the amount of swelling of the power storage element differs for each power storage element. Therefore, in a configuration in which a plurality of power storage elements are sandwiched between a pair of restraints as in the conventional power storage device, if there is a power storage element having a large amount of swelling, it may affect the suppression of swelling of other power storage elements. There is. As described above, the conventional power storage device may not be able to effectively suppress the swelling of the plurality of power storage elements.
  • the present invention has been made by the inventor of the present application with a new focus on the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device capable of effectively suppressing swelling of a plurality of power storage elements.
  • the power storage device is two power storage elements having electrode bodies in which electrode plates are laminated in the stacking direction, and are arranged in an arrangement direction intersecting the stacking direction.
  • the first storage element and the second storage element to be formed, and the first storage element and the first restraint and the second restraint sandwiching the first storage element and the second storage element in the stacking direction are provided, and the first restraint is provided.
  • the first power storage element and the second power storage element are extended and arranged in the arrangement direction so as to straddle the first power storage element, and the second restraint body sandwiches the first power storage element with the first restraint body.
  • the first member which is arranged so as to straddle the joint between the main body and the lid of the container of the first power storage element, and the first restraint body sandwich the second power storage element. It has a separate second member.
  • the first power storage element and the second power storage element are arranged in an arrangement direction intersecting the stacking direction of the electrode plates of the electrode body, and the first member of the first restraint body and the second restraint body.
  • the first power storage element is sandwiched between the two, and the second power storage element is sandwiched between the first restraint body and the second member of the second restraint body. Since the first storage element and the second storage element swell in the stacking direction of the electrode plates of the electrode body, when the first storage element and the second storage element are arranged in the arrangement direction intersecting the stacking direction, the first storage element is stored.
  • the element and the second power storage element swell individually.
  • the first power storage element is sandwiched between the first restraint body and the first member, and the second power storage element is sandwiched between the first restraint body and the second member.
  • the first power storage element and the second power storage element can be integrally handled by the first restraint body, and the swelling of the first power storage element and the second power storage element can be individually suppressed. Therefore, for example, even when the amount of swelling of the first power storage element is large, it is possible to suppress the influence on the suppression of swelling of the second power storage element, so that the swelling of a plurality of power storage elements can be effectively suppressed.
  • the first member By arranging the first member so as to straddle the joint between the main body of the container and the lid of the first power storage element, the first member reinforces the joint, so that even if the first power storage element swells. Damage to the joint can be suppressed. In this way, damage to the plurality of power storage elements can be suppressed by suppressing the swelling of the plurality of power storage elements and suppressing damage to the joint even when the power storage elements swell.
  • the first restraint body and the first member may be joined at positions sandwiching the first power storage element in an intersecting direction intersecting the stacking direction and the arrangement direction.
  • the gap between the first power storage element and the second power storage element becomes large. Therefore, the first restraint body and the first member are joined at positions sandwiching the first power storage element in the intersecting direction intersecting the stacking direction and the arrangement direction. As a result, the gap between the first power storage element and the second power storage element (gap in the arrangement direction) can be reduced, so that space saving and strength improvement in the arrangement direction can be achieved. In this way, it is possible to effectively suppress the swelling of the plurality of power storage elements while saving space and improving the strength.
  • the power storage device includes a plurality of the first power storage elements arranged in the stacking direction, and the first restraint and the first member sandwich the plurality of first power storage elements in the stacking direction. May be good.
  • the first restraint and the first member sandwich the plurality of first power storage elements in the stacking direction.
  • the swelling of the plurality of first power storage elements can be effectively suppressed.
  • the power storage device includes an exterior body that houses the first power storage element and the second power storage element, and the exterior body is connected to the first restraint body and the first restraint body to be connected to the first power storage element. And a lid covering the second power storage element.
  • the exterior body of the power storage device has a first restraint body and a lid body connected to the first restraint body. That is, the first restraint body also has a function as a part of the exterior body. As a result, the number of parts can be reduced, so that the swelling of a plurality of power storage elements can be effectively suppressed with a simple configuration.
  • the first restraint body may have a convex portion that protrudes in the stacking direction and extends in the arrangement direction.
  • the length in the arrangement direction may become long and the strength in the arrangement direction may be weakened. Therefore, the first restraint body is provided with a convex portion that protrudes in the stacking direction and extends in the arrangement direction. As a result, the strength of the first restraint body in the arrangement direction can be improved, so that the protection of the first power storage element and the second power storage element can be improved in the arrangement direction. In this way, it is possible to effectively suppress the swelling of the plurality of power storage elements while improving the protection of the plurality of power storage elements.
  • the alignment direction with the electric device, the opposite direction of the short side surface of the container of the power storage element, or the lineup direction of the pair of electrode terminals in one power storage element is defined as the X-axis direction.
  • the direction in which the main body of the container of the power storage element and the lid are arranged is defined as the Y-axis direction.
  • the direction or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • These X-axis directions, Y-axis directions, and Z-axis directions are directions that intersect each other (orthogonally in the present embodiment).
  • the Z-axis direction may not be the vertical direction, but for convenience of explanation, the Z-axis direction will be described below as the vertical direction.
  • the X-axis plus direction indicates the arrow direction of the X-axis
  • the X-axis minus direction indicates the direction opposite to the X-axis plus direction.
  • Representations that indicate a relative direction or orientation, such as parallel and orthogonal also include cases that are not strictly that direction or orientation.
  • the fact that the two directions are orthogonal not only means that the two directions are completely orthogonal, but also that they are substantially orthogonal, that is, that they include a difference of about several percent. Also means.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the power storage device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the exterior body 100 by separating the main body (first restraint body 110) and the lid (exterior body lid body 120) of the exterior body 100 in the power storage device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component inside the exterior body 100 of the power storage device 10 according to the present embodiment in an exploded manner. Specifically, FIG. 3 shows a state in which each component is disassembled after removing the exterior body lid 120 from the power storage device 10.
  • the power storage device 10 is a device capable of charging electricity from the outside and discharging electricity to the outside, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in the present embodiment.
  • the power storage device 10 is a battery module (assembled battery) used for power storage, power supply, and the like.
  • the power storage device 10 is used for driving a moving body such as an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, or a railroad vehicle for an electric railway, or for starting an engine. Used as a battery or the like.
  • Examples of the above-mentioned vehicle include an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), and a gasoline vehicle.
  • Examples of the railway vehicle for the electric railway include a train, a monorail, and a linear motor car.
  • the power storage device 10 can also be used as a stationary battery or the like used for home use, a generator, or the like.
  • the power storage device 10 includes an exterior body 100, and a second restraint body 200, a power storage element 230, an electric device 240, a spacer 250, and the like are housed inside the exterior body 100. ing.
  • the power storage device 10 also includes a bus bar that electrically connects the power storage elements 230 to each other, a bus bar that electrically connects the power storage element 230 and the external terminal 130 described later, and the like, but illustration and detailed description thereof are omitted. do.
  • the exterior body 100 is a box-shaped (substantially rectangular parallelepiped) container (module case) that constitutes the exterior body of the power storage device 10. That is, the exterior body 100 is arranged outside the power storage element 230, the electric device 240, and the like, and these power storage elements 230 and the like are fixed at predetermined positions to protect them from impacts and the like.
  • the exterior body 100 has a first restraint body 110 that constitutes the main body of the exterior body 100, and an exterior body lid body 120 that constitutes the lid body of the exterior body 100.
  • the first restraint body 110 is a flat rectangular member on which the power storage element 230, the electric device 240, and the like are placed and fixed.
  • the exterior body lid 120 is a bottomed rectangular tubular member arranged in the Z-axis plus direction of the first restraint body 110, connected to the first restraint body 110, and covers the power storage element 230, the electric device 240, and the like. That is, the exterior body lid 120 is formed with an opening on the negative direction side of the Z axis, and the first restraint body 110 is arranged so as to close the opening of the exterior body lid 120.
  • the first restraint body 110 has a main body side connecting portion 110a
  • the exterior body lid body 120 has a lid body side connecting portion 121.
  • the main body side connecting portion 110a and the lid side connecting portion 121 are portions that are connected (joined) to each other and connect (join) the first restraint body 110 and the exterior body lid body 120.
  • a plurality of main body side connection portions 110a are arranged side by side at substantially equal intervals on the outer periphery of the first restraint body 110, and at positions corresponding to the main body side connection portions 110a on the outer periphery of the exterior body lid 120.
  • a plurality of lid side connecting portions 121 are arranged side by side.
  • the lid side connection portion 121 is a bolt portion, and the main body side connection portion 110a is a nut portion into which the bolt portion is screwed. That is, the lid side connection portion 121 has a through hole and a bolt to be inserted into the through hole, and the main body side connection portion 110a has a through hole and a nut arranged under the through hole.
  • the main body side connection portion 110a may be a bolt portion, and the lid side connection portion 121 may be a nut portion into which the bolt portion is screwed.
  • the method of connecting (joining) the first restraint body 110 and the exterior body lid body 120 may be another method, and may be adhesion, caulking joining, welding, heat sealing, ultrasonic welding, or the like.
  • the exterior body lid 120 is provided with an external terminal 130, which is a pair of module terminals (total terminals) on the positive electrode side and the negative electrode side, at the end on the positive side of the X axis.
  • the external terminal 130 is electrically connected to the power storage element 230 via a bus bar or the like (not shown), and the power storage device 10 charges electricity from the outside via the external terminal 130, and also Discharge electricity to the outside.
  • the external terminal 130 is formed of a conductive member made of a metal such as aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy.
  • the first restraint body 110 is formed of a metal member such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, or plated steel plate, or the metal member that has been subjected to an insulating treatment such as insulating coating.
  • the outer body lid 120 includes polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE)), polyethylene terephthalate (including modified PPE).
  • the first restraint body 110 may be formed of the same resin member as the exterior body lid 120, but is preferably formed of a member having high rigidity.
  • the exterior body lid body 120 may be formed of the same metal member as the first restraint body 110.
  • the power storage element 230 is a secondary battery (cell battery) capable of charging electricity and discharging electricity, and more specifically, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage element 230 has a flat rectangular parallelepiped shape (square shape), and in the present embodiment, the eight power storage elements 230 are laid horizontally (sideways) (the long side surface of the power storage element 230 is Z). They are arranged in the Z-axis direction and the X-axis direction (in the state of facing the axial direction).
  • the two first power storage elements 231 are stacked (flat stack) in the Z-axis direction
  • the two second power storage elements 232 are stacked (flat stack) in the Z-axis direction
  • the two third power storage elements 233 are stacked.
  • Two fourth power storage elements 234 are stacked (flat stacking) in the Z-axis direction.
  • Two first power storage elements 231, two second power storage elements 232, two third power storage elements 233, and two fourth power storage elements 234 are located on the X-axis from the minus direction of the X-axis to the plus direction of the X-axis. They are arranged side by side in the direction.
  • the number of the power storage elements 230 is not particularly limited as long as they are arranged in the X-axis direction, and any number of power storage elements 230 may be stacked (flatly stacked) in the Z-axis direction. A plurality of power storage elements 230 may be arranged in the X-axis direction.
  • the shape of the power storage element 230 is not limited to the above-mentioned square shape, and may be a polygonal pillar shape, a cylindrical shape, an elliptical pillar shape, a long cylindrical shape, or the like.
  • the power storage element 230 is not limited to the non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than the non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor.
  • the power storage element 230 may be a primary battery that can use the stored electricity without being charged by the user, instead of the secondary battery.
  • the power storage element 230 may be a pouch-type power storage element.
  • the electric device 240 is an electric product arranged in the X-axis direction (arrangement direction) of a plurality of power storage elements 230 such as the first power storage element 231 and the second power storage element 232. Specifically, the electric device 240 is in the X-axis plus direction of the power storage element 230 (lower fourth power storage element 234) on the most X-axis plus direction side and Z-axis minus direction side of the plurality of power storage elements 230. Have been placed.
  • the electric device 240 is a circuit board, a fuse, a relay, a semiconductor switch such as a FET (Field Effect Transistor), and a shunt resistor that monitor the charge state or discharge state of the power storage element 230 and control the charge / discharge state of the power storage element 230. , Thermista, connectors, and other electrical components.
  • the spacer 250 is a rectangular and flat plate-shaped spacer arranged adjacent to the power storage element 230. Specifically, the spacer 250 is arranged in the Z-axis positive direction or the Z-axis negative direction of the power storage element 230 so as to face the long side surface of the power storage element 230. In the present embodiment, spacers 250 are arranged so as to sandwich the power storage element 230 in the Z-axis direction, and the power storage element 230 and the power storage element 230, the first restraint body 110, or the second restraint body 200 adjacent thereto are arranged. Electrically insulate between.
  • the spacer 250 is formed of an insulating member such as a resin member similar to the exterior body lid 120, or a member having heat insulating properties such as a dammer material. In place of the spacer 250, or in addition to the spacer 250, an insulating sheet may be arranged on the side surface of the power storage element 230.
  • each of the spacers 250 arranged on the most Z-axis plus direction side has two protrusions 251 arranged in the X-axis direction at the center in the Y-axis direction.
  • the protrusion 251 is a columnar protrusion that protrudes in the Z-axis plus direction and is inserted into a circular through hole 221 (see FIG. 6) formed in the second plate portion 220 of the second restraint body 200, which will be described later. ..
  • the second plate portion 220 (second restraint body 200) can be positioned with respect to the spacer 250 (storage element 230).
  • the second restraint body 200 is a member that sandwiches a plurality of power storage elements 230 such as the first power storage element 231 and the second power storage element 232 in the Z-axis direction with the first restraint body 110. That is, the first restraint body 110 and the second restraint body 200 sandwich the plurality of first power storage elements 231 and the plurality of second power storage elements 232 in the Z-axis direction. Specifically, the first restraint body 110 and the second restraint body 200 are joined to each other to sandwich a plurality of power storage elements 230.
  • the first restraint body 110 and the second restraint body 200 restrain the plurality of power storage elements 230 in the Z-axis direction (the plurality of power storage elements 230 are subjected to the binding force in the Z-axis direction).
  • the second restraint body 200 is formed of the same metal member as the first restraint body 110.
  • the first restraint body 110 and the second restraint body 200 may be made of members of the same material, or may be made of members of different materials.
  • the second restraint body 200 has a first member 201, a second member 202, a third member 203, and a fourth member 204.
  • the first member 201, the second member 202, the third member 203, and the fourth member 204 are separate members from each other.
  • the first member 201 is a member that sandwiches the first power storage element 231 with the first restraint body 110.
  • the second member 202 is a member that sandwiches the second power storage element 232 with the first restraint body 110.
  • the third member 203 is a member that sandwiches the third power storage element 233 with the first restraint body 110.
  • the fourth member 204 is a member that sandwiches the fourth power storage element 234 with the first restraint body 110.
  • the second restraint body 200 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 between the container body 230a1 of the container 230a and the container lid portion 230a2 of the storage element 230 (see FIGS. 3, 4, etc.).
  • the first member 201 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 between the container main body 230a1 and the container lid portion 230a2 of the container 230a included in the first power storage element 231. That is, the first member 201 crosses above the joint portion 230a3 of the first power storage element 231 (Z-axis plus direction) in the Y-axis direction.
  • the second member 202 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 between the container main body 230a1 and the container lid portion 230a2 of the container 230a included in the second power storage element 232.
  • the third member 203 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 between the container main body 230a1 of the container 230a and the container lid portion 230a2 of the third storage element 233.
  • the fourth member 204 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 between the container main body 230a1 and the container lid portion 230a2 of the container 230a included in the fourth power storage element 234.
  • first restraint body 110 and the first member 201 sandwich and restrain a plurality of first power storage elements 231 and a plurality of spacers 250 arranged in the Z-axis direction.
  • the first restraint body 110 and the second member 202 restrain the plurality of second power storage elements 232 and the plurality of spacers 250 arranged in the Z-axis direction by sandwiching them in the Z-axis direction.
  • the first restraint body 110 is arranged so as to extend in the X-axis direction so as to straddle the first power storage element 231 and the second power storage element 232, the third power storage element 233, and the fourth power storage element 234.
  • the second restraint body 200 individually has a member that restrains each of the first power storage element 231 and the second power storage element 232, the third power storage element 233, and the fourth power storage element 234 with the first restraint body 110. There is.
  • the first power storage element 231 to the fourth power storage element 234 are arranged apart from each other, and the first member 201 to the fourth member 204 of the second restraint body 200 are also arranged apart from each other. Therefore, it is possible to suppress heat transfer between the first power storage element 231 and the first member 201 and the second power storage element 232 and the second member 202. As a result, even when the temperature of the first power storage element 231 becomes high, it is possible to suppress the heat from the first power storage element 231 from affecting the second power storage element 232.
  • a heat insulating material can be arranged in the gap between the first power storage element 231 and the first member 201 and the second power storage element 232 and the second member 202, whereby the first power storage element 231 and the second power storage element 232 heat each other. The effect can be further suppressed.
  • the eight power storage elements 230 (two first power storage elements 231, two second power storage elements 232, two third power storage elements 233, and two fourth power storage elements 234) included in the power storage device 10 are all the same. Therefore, the configuration of one power storage element 230 will be described below.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the power storage element 230 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the power storage element 230 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 4 shows an enlarged state in which the power storage element 230 shown in FIG. 3 is vertically placed (standing), and FIG. 5 shows each part of the power storage element 230 disassembled in the state of FIG. The figure is shown.
  • the power storage element 230 includes a container 230a, a pair of electrode terminals 230b (positive electrode side and negative electrode side), and a pair of upper gaskets 230c (positive electrode side and negative electrode side).
  • a pair (positive electrode side and negative electrode side) lower gasket 230d, a pair (positive electrode side and negative electrode side) current collector 230e, and an electrode body 230f are housed inside the container 230a.
  • An electrolytic solution non-aqueous electrolyte is sealed inside the container 230a, but the illustration is omitted.
  • the type of the electrolytic solution is not particularly limited as long as it does not impair the performance of the power storage element 230, and various types can be selected.
  • a spacer arranged on the side or above of the electrode body 230f, an insulating film wrapping the electrode body 230f or the like, or the like may be arranged.
  • the power storage element 230 may have the current collector 230g and the electrode body 230h instead of the current collector 230e and the electrode body 230f. Therefore, in the following, the current collector 230e and the electrode body 230f will be described. Unless otherwise specified, the current collector 230e and the electrode body 230f in the following description are the current collector 230g and the electrode body 230h. In other words.
  • the container 230a is a rectangular parallelepiped (square or box-shaped) case having a container body 230a1 having an opening and a container lid 230a2 that closes the opening of the container body 230a1.
  • the materials of the container body 230a1 and the container lid 230a2 are not particularly limited, but are preferably weldable metals such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, and plated steel plate.
  • the container body 230a1 is a rectangular tubular member having a bottom that constitutes the body of the container 230a, and has an opening formed on the negative side of the Y-axis. That is, the container body 230a1 has a pair of rectangular and flat plate-shaped long side surface portions on both side surfaces in the Z-axis direction, and a pair of rectangular and flat plate-shaped short side surface portions on both side surfaces in the X-axis direction. , Has a rectangular and flat bottom surface on the positive side of the Y-axis.
  • the container lid portion 230a2 is a rectangular plate-shaped member constituting the lid portion of the container 230a, and is arranged so as to extend in the Y-axis minus direction side of the container body 230a1 in the X-axis direction.
  • the container body 230a1 and the container lid 230a2 are joined by welding or the like to form the joint 230a3. It has a structure that can seal the inside.
  • the container body 230a1 and the container lid 230a2 are joined by laser welding by irradiating laser light from the side (X-axis direction and Z-axis direction) of the container 230a, whereby the joining portion 230a3 is formed. It is formed.
  • the joint portion 230a3 is a square annular joint portion formed so as to surround the circumference (entire circumference) of the container 230a.
  • the electrode body 230f is a power storage element (power generation element) formed by laminating a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator.
  • the positive electrode plate is a positive electrode active material layer formed on a positive electrode base material layer which is a current collecting foil made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode plate is a negative electrode active material layer formed on a negative electrode base material layer which is a current collecting foil made of a metal such as copper or a copper alloy.
  • the active material used for the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer known materials can be appropriately used as long as they can occlude and release lithium ions.
  • the electrode body 230f is a laminated type (stack type) electrode body formed by laminating a plurality of flat plate-shaped positive electrode plates and a plurality of flat plate-shaped negative electrode plates.
  • the electrode body 230h is a winding type (so-called vertical winding type) electrode body formed by winding an electrode plate (positive electrode plate and negative electrode plate) around a winding axis extending in the X-axis direction. ..
  • the electrode body of the power storage element 230 is not limited to the above-mentioned type of electrode body, and is a winding type (so-called horizontal) formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate around a winding axis extending in the Y-axis direction. Any form of electrode body such as a winding type electrode body or a bellows type electrode body in which a electrode plate is folded in a bellows shape may be used.
  • the Z-axis direction is also called the stacking direction. That is, the electrode body 230f is formed by laminating electrode plates in the laminating direction.
  • the electrode body 230h has a pair of curved portions 230j arranged in the Y-axis direction and a pair of flat portions 230i arranged in the Z-axis direction and connecting the pair of curved portions 230j by winding the electrode plate.
  • the above-mentioned stacking direction is the stacking direction of the electrode plates in the flat portion 230i.
  • the direction in which the flat surface of the flat portion 230i faces or the direction in which the pair of flat portions 230i face each other can also be defined as the stacking direction. Therefore, it can be said that the two first power storage elements 231 are arranged in the stacking direction, and the two second power storage elements 232 are also lined up in the stacking direction. The same applies to the third power storage element 233 and the fourth power storage element 234.
  • the X-axis direction in which the first power storage element 231 and the second power storage element 232 are arranged is also referred to as an arrangement direction. That is, the first power storage element 231 and the second power storage element 232 and the like are arranged in the arrangement direction intersecting the stacking direction.
  • the electrode terminal 230b is a terminal (positive electrode terminal and negative electrode terminal) of the power storage element 230 arranged on the container lid portion 230a2, and is electrically connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode body 230f via the current collector 230e.
  • the electrode terminals 230b are arranged on the Y-axis minus direction surface of the container 230a. That is, the electrode terminals 230b are arranged so as to project from the container 230a (container lid portion 230a2) in the negative direction of the Y-axis.
  • the electrode terminal 230b is formed of a conductive member such as a metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, or copper alloy.
  • the current collector 230e is a conductive member (positive electrode current collector and negative electrode current collector) that is electrically connected to the electrode terminal 230b and the electrode body 230f.
  • the current collector 230e is made of aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
  • the upper gasket 230c and the lower gasket 230d are flat plate-shaped sealing members having electrical insulating properties, which are arranged between the container lid portion 230a2, the electrode terminal 230b, and the current collector 230e.
  • the upper gasket 230c and the lower gasket 230d are formed of the same resin member (insulating member) as the exterior body lid 120.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the first member 201 of the first restraint body 110 and the second restraint body 200 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 6 shows a state in which each component of the first restraint body 110 and the first member 201 shown in FIG. 3 is disassembled.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the first restraint body 110 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 7 shows a configuration when the first restraint body 110 shown in FIG. 3 is viewed from diagonally below.
  • the first restraint body 110 is a flat rectangular member arranged in the Z-axis minus direction of a plurality of power storage elements 230, electric devices 240, and spacer 250, and on which these power storage elements 230 and the like are placed. As shown in FIG. 6, the first restraint body 110 has a reinforcing member 111 and two connecting members 112 arranged at both ends in the Z-axis plus direction and the Y-axis direction of the reinforcing member 111.
  • the reinforcing member 111 is a plate-shaped member constituting the main body of the first restraint body 110, and is arranged so as to project from all the power storage elements 230 and the electric device 240 on both sides in the X-axis direction and both sides in the Y-axis direction. .. As shown in FIGS. 6 and 7, the reinforcing member 111 has a reinforcing member convex portion 111a.
  • the reinforcing member convex portion 111a is a long convex portion (convex portion) that protrudes in the negative direction of the Z axis (the above-mentioned stacking direction) and extends in the X-axis direction (the above-mentioned arrangement direction).
  • the surface of the reinforcing member 111 on the Z-axis positive direction side is recessed in the Z-axis negative direction, and the surface of the reinforcing member 111 on the Z-axis negative direction side is in the Z-axis negative direction. It is a bulging part that bulges so as to protrude.
  • the four reinforcing member convex portions 111a are arranged side by side in the Y-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a is formed so that at least one of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 does not protrude from the reinforcing member convex portion 111a in the X-axis direction (the above-mentioned arrangement direction). That is, the reinforcing member convex portion 111a is formed so as to extend at least to the end edge in the X-axis direction of at least one of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 in the X-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a overlaps with at least one edge of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a is formed so that the electric device 240 does not protrude from the reinforcing member convex portion 111a in the X-axis direction (the above-mentioned arrangement direction). That is, the reinforcing member convex portion 111a is formed so as to extend at least to the end edge of the electric device 240 in the X-axis direction in the X-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a overlaps with the end edge of the electric device 240 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a protrudes from all the power storage elements 230 and the electric device 240 on both sides in the X-axis direction (see FIG. 2).
  • the reinforcing member 111 is reinforced by the reinforcing member convex portion 111a in the X-axis direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a does not extend to the edge of the reinforcing member 111 in the X-axis direction, but may extend to the edge of the reinforcing member 111 in the X-axis direction. That is, the reinforcing member 111 may have a corrugated iron-like shape.
  • the reinforcing member convex portion 111a has a trapezoidal shape or a triangular shape when viewed from the X-axis direction, but a trapezoidal shape such as a rectangular shape and a polygon other than the triangular shape when viewed from the X-axis direction. It may have any shape such as a shape, a semicircular shape, a semi-elliptical shape, and a semi-elliptical shape.
  • the convex portion 111a of the reinforcing member can be said to be a concave portion because the surface of the reinforcing member 111 on the positive side of the Z axis is recessed in the negative direction of the Z axis.
  • the connecting member 112 is an L-shaped member extending in the X-axis direction when viewed from the X-axis direction, and is mounted on the reinforcing member 111 (the surface of the reinforcing member convex portion 111a on the Z-axis plus direction side). It is fixed. Two connecting members 112 are arranged at positions sandwiching the power storage element 230 in the Y-axis direction. Although the connecting member 112 is fixed to the reinforcing member 111 by welding or the like, it may be fixed to the reinforcing member 111 by a method other than welding such as screwing, bonding, caulking joining, or welding.
  • the connecting member 112 is provided with a plurality of first restraint connecting portions 112a arranged in the X-axis direction.
  • the first restraint connecting portion 112a is a portion for fixing the second restraint body 200 to the first restraint body 110 by being connected (joined) to the second restraint body connecting portion 211 described later of the second restraint body 200. be.
  • the total corresponds to the two second restraining body connecting portions 211 possessed by each of the four members of the first member 201 to the fourth member 204 of the second restraining body 200.
  • Eight first restraint connecting portions 112a are provided.
  • the arrangement position and number of the first restraint connecting portion 112a and the second restraint connecting portion 211 are not particularly limited.
  • the first restraint connecting portion 112a is a bolt portion
  • the second restraining body connecting portion 211 is a nut portion into which the bolt portion is screwed. That is, the first restraint connecting portion 112a has a male screw portion in which a thread is formed in a columnar portion, and the second restraining body connecting portion 211 is arranged on a through hole and the through hole. Has a nut.
  • the second restraint connecting portion 211 may be a bolt portion, and the first restraint connecting portion 112a may be a nut portion into which the bolt portion is screwed.
  • the method of fixing the second restraint body 200 to the first restraint body 110 may be another method, or may be welding, caulking joining, adhesion, welding or the like.
  • the first member 201 is a plate-shaped member arranged in the Z-axis plus direction of the plurality of first power storage elements 231 and connected to the first restraint body 110 to press (compress) the plurality of first power storage elements 231.
  • the first member 201 has a first plate portion 210 and a second plate portion 220 arranged in the negative direction of the Z axis of the first plate portion 210.
  • the first plate portion 210 is a portion to be joined to the first restraint body 110, and has a first plate portion upper wall 212 and two first plate portion side walls 213.
  • the upper wall 212 of the first plate portion is a flat plate-shaped and rectangular portion extending parallel to the XY plane and extending in the Y-axis direction.
  • the two first plate portion side walls 213 are portions arranged on both sides of the plurality of first power storage elements 231 in the Y-axis direction.
  • the side wall 213 of the first plate portion has a flat plate-shaped portion parallel to the XZ plane extending in the minus direction of the Z axis from both ends of the upper wall 212 of the first plate portion in the Y-axis direction, and Z of the flat plate-shaped portion. It has a portion that protrudes outward in the Y-axis direction from the end portion on the minus direction side of the axis.
  • the above-mentioned second restraint connecting portion 211 is provided at the protru
  • the second restraint connecting portion 211 is connected (joined) to the first restraint connecting portion 112a of the connecting member 112 of the first restraining body 110, so that the first member 201 is connected to the first restraining body 110. Is fixed. Specifically, the first restraint connecting portion is in a state where the connecting member 112 and the protruding portion of the first plate portion side wall 213 are in contact with each other (the first restraint body 110 and the first member 201 are in contact with each other). The 112a and the second restraint connecting portion 211 are joined. In this way, the first restraint body 110 and the first member 201 are directly joined at positions sandwiching the first power storage element 231 in the Y-axis direction (intersection direction intersecting the stacking direction and the arrangement direction). ..
  • the direct joining of the first restraint body 110 and the first member 201 is not limited to joining in a state where they are in contact with each other, and a member that mediates a force is arranged between the two. It means the state where both are joined without any. That is, even when the first restraint body 110 and the first member 201 are joined with an accessory such as a gasket or a washer sandwiched between the first restraint body 110 and the first member 201, the first member It is included in the concept that the restraint body 110 and the first member 201 are directly joined.
  • the first restraint body 110 and the first member 201 can be firmly joined. That is, the power storage element 230 has a metal container 230a in order to suppress swelling, but since the container 230a swells even if it is made of metal, the first restraint body 110 and the first member 201 Therefore, it is necessary to firmly sandwich the power storage element 230. However, if the first restraint body 110 and the first member 201 are joined via other members, the number of joints increases and the risk of loosening the joints increases.
  • the risk that the joint points are reduced and the joint points are loosened can be reduced, so that the first restraint body 110 and the first member 201 are strengthened. Can be joined to. It is also possible to reduce the number of parts.
  • the second plate portion 220 is arranged in the Z-axis plus direction of the first power storage element 231 and is arranged so as to cover almost the entire surface (long side surface) of the container 230a of the first power storage element 231 on the Z-axis plus direction side. (See FIG. 2).
  • the second plate portion 220 has a second plate portion upper wall 222 and two second plate portion side walls 223.
  • the second plate portion upper wall 222 is a flat plate-shaped and rectangular portion parallel to the XY plane, and is arranged between the first power storage element 231 and the first plate portion upper wall 212.
  • the upper wall 222 of the second plate portion is formed with a circular through hole 221 into which the protrusion 251 of the spacer 250 is inserted.
  • the two side walls 223 of the second plate portion are flat plate-shaped portions parallel to the YZ plane extending in the minus direction of the Z axis from both ends in the X-axis direction of the upper wall 222 of the second plate portion, and are the first power storage elements. It is arranged on both sides of the 231 in the X-axis direction.
  • the upper wall 212 of the first plate portion and the upper wall 222 of the second plate portion are formed with convex portions (bulging portions) extending in the Y-axis direction in order to improve the strength or position each other.
  • the position, shape, and number of the (bulging portions) are not particularly limited, and a configuration in which no convex portions (bulging portions) are formed may be used.
  • a through hole extending in the Z-axis direction is formed on the side wall 213 of the first plate portion for weight reduction or material reduction, but the position, shape and number of the through hole are not particularly limited, and the through hole is formed. The configuration may not be formed.
  • the width of the side wall 223 of the second plate portion in the Y-axis direction of the end portion on the negative direction side of the Z-axis is reduced in order to reduce the weight or material, but the width may not be reduced.
  • the second plate portion 220 preferably has the second plate portion side wall 223 for improving the strength and the like, but may not have the second plate portion side wall 223.
  • the first power storage element 231 and the second power storage element 232 intersect with the stacking direction (Z-axis direction) of the electrode plates of the electrode body 230f. They are arranged in the arrangement direction (X-axis direction).
  • the first power storage element 231 is sandwiched between the first restraint body 110 and the first member 201 of the second restraint body 200
  • the second power storage element 232 is sandwiched between the first restraint body 110 and the second member 202 of the second restraint body 200.
  • the first power storage element 231 and the second power storage element 232 swell in the stacking direction of the electrode plates of the electrode body 230f, the first power storage element 231 and the second power storage element 232 are arranged in an arrangement direction intersecting the stacking direction. In this case, the first power storage element 231 and the second power storage element 232 swell individually. Therefore, the first power storage element 231 is sandwiched between the first restraint body 110 and the first member 201, and the second power storage element 232 is sandwiched between the first restraint body 110 and the second member 202.
  • the first power storage element 231 and the second power storage element 232 can be integrally handled by the first restraint body 110, and the swelling of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 can be individually suppressed. Therefore, for example, even when the amount of swelling of the first power storage element 231 is large, it is possible to suppress the influence of the swelling suppression of the second power storage element 232, so that the swelling of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 is effective. Can be suppressed. The same applies to the third power storage element 233 and the fourth power storage element 234.
  • the first member 201 reinforces the joint portion 230a3 by arranging the first member 201 so as to straddle the joint portion 230a3 between the container body 230a1 of the container 230a and the container lid portion 230a2 of the container 230a of the first power storage element 231. Therefore, even if the first power storage element 231 swells, damage to the joint portion 230a3 can be suppressed.
  • the gap between the first power storage element 231 and the second power storage element 232 becomes large. .. Therefore, the first restraint body 110 and the first member 201 are joined at positions sandwiching the first power storage element 231 in the crossing direction (Y-axis direction) intersecting the stacking direction and the arrangement direction. As a result, the gap between the first power storage element 231 and the second power storage element 232 (the gap in the arrangement direction) can be reduced, so that space saving and strength improvement in the arrangement direction can be achieved. In this way, it is possible to effectively suppress the swelling of the plurality of power storage elements 230 while saving space and improving the strength. The same applies to the joining between the first restraint body 110 and other members such as the second member 202.
  • the first restraint body 110 and the first member 201 sandwich the plurality of first power storage elements 231 in the stacking direction. Thereby, the swelling of the plurality of first power storage elements 231 can be effectively suppressed. The same can be said for the case where a plurality of power storage elements 230 are sandwiched between the first restraint body 110 and other members such as the second member 202 in the stacking direction.
  • the exterior body 100 has a first restraint body 110 and an exterior body lid 120 connected to the first restraint body 110. That is, the first restraint body 110 has a function as a part of the exterior body 100 in addition to the function of restraining the power storage element 230. As a result, the number of parts can be reduced, so that the swelling of the plurality of power storage elements 230 can be effectively suppressed with a simple configuration.
  • the first restraint body 110 is provided with a reinforcing member convex portion 111a that protrudes in the stacking direction and extends in the arrangement direction.
  • the strength of the first restraint body 110 in the arrangement direction can be improved. Therefore, in the arrangement direction, the protection of the storage elements 230 such as the first storage element 231 and the second storage element 232 is improved. Can be done. In this way, it is possible to effectively suppress the swelling of the plurality of power storage elements 230 while improving the protection of the plurality of power storage elements 230.
  • the first restraint body 110 Since the first restraint body 110 is formed so that the power storage elements 230 such as the first power storage element 231 and the second power storage element 232 do not protrude in the arrangement direction, an impact or the like is applied from the outside in the arrangement direction. In this case, the first restraint body 110 receives a force due to the impact or the like. As a result, the strength of the power storage element 230 in the arrangement direction can be further improved, so that the protection of the power storage element 230 can be further improved in the arrangement direction. As for the electric device 240, since the first restraint body 110 is formed so that the electric device 240 does not protrude in the arrangement direction, the protection of the electric device 240 can be improved in the same manner as described above.
  • the reinforcing member convex portion 111a is formed so that at least one of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 does not protrude in the arrangement direction. Therefore, when an impact or the like is applied from the outside in the arrangement direction, the portion of the first restraint body 110 where the reinforcing member convex portion 111a is formed and reinforced receives the force due to the impact or the like. As a result, the strength of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 in the arrangement direction can be further improved, so that the protection of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 can be further improved in the arrangement direction. Can be planned. The same applies to the third power storage element 233 and the fourth power storage element 234. As for the electric device 240, since the reinforcing member convex portion 111a is formed so that the electric device 240 does not protrude in the arrangement direction, the protection of the electric device 240 can be further improved in the same manner as described above.
  • the first restraint body 110 can protect the first restraint body 110 side of the power storage element 230 and the electric device 240 even in the stacking direction.
  • the reinforcing member convex portion 111a is a bulging portion and can absorb the force in the stacking direction, it is possible to improve the protection of the power storage element 230 and the electric device 240 also in the stacking direction.
  • the first restraint body 110 is a metal (conductive) member, heat generated from the power storage elements 230 such as the first power storage element 231 and the second power storage element 232 can be dissipated.
  • the reinforcing member convex portion 111a is a bulging portion and a space is formed on the power storage element 230 side, the air heated by the heat moves through the space to dissipate heat. be able to. Since the reinforcing member convex portion 111a is a bulging portion, the first restraint body 110 can be easily manufactured and the weight can be reduced.
  • the joint portion between the container body 230a1 of the container 230a of the power storage element 230 and the container lid portion 230a2 is arranged around the side surface of the container 230a (the surface in the X-axis direction and the Z-axis direction), and the joint portion.
  • the 230a3 is formed around the side surface of the container 230a.
  • the joint portion between the container body 230a1 and the container lid portion 230a2 may be arranged on the upper surface of the container 230a (the surface in the minus direction of the Y axis), and the joint portion 230a3 may be formed on the upper surface of the container 230a.
  • the second restraint body 200 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 of the power storage element 230. That is, it can be said that the first member 201 is arranged so as to straddle the joint portion 230a3 of the first power storage element 231 (cross the Z-axis plus direction of the joint portion 230a3 of the first power storage element 231 in the Y-axis direction).
  • the exterior body 100 is a bottomed rectangular tubular member in which the exterior body lid 120 is formed with an opening on the negative side of the Z axis, and the first restraint body 110 is the exterior body lid. It was decided that the member was a flat rectangular member that closed the opening of 120.
  • the first restraint body 110 is a bottomed rectangular tubular member having an opening formed on the Z-axis plus direction side
  • the exterior body lid 120 is a flat rectangle that closes the opening of the first restraint body 110.
  • the lid may have a shape, or any other shape.
  • the first restraint body 110 is arranged in the Z-axis minus direction of the power storage element 230, and the second restraint body 200 is arranged in the Z-axis plus direction of the power storage element 230 and joined to each other. And said.
  • the first restraint body 110 may be arranged in the Z-axis plus direction of the power storage element 230
  • the second restraint body 200 may be arranged in the Z-axis minus direction of the power storage element 230 and joined to each other. That is, the power storage device 10 may have a configuration in which the top and bottom are turned upside down.
  • first restraint body 110 and the members such as the first member 201 of the second restraint body 200 are directly joined.
  • the members such as the first member 201 of the first restraint body 110 and the second restraint body 200 may not be directly joined, or may be indirectly joined via another member.
  • first restraint body 110 and the members such as the first member 201 of the second restraint body 200 are joined at a position where the power storage element 230 is sandwiched in the Y-axis direction.
  • the member of the first restraint body 110 and the second restraint body 200 may be joined at any position, and may be joined at a position sandwiching the power storage element 230 in the X-axis direction.
  • the power storage device 10 includes a plurality of first power storage elements 231 and a plurality of second power storage elements 232 arranged in the Z-axis direction, and the first restraint body 110 and the second restraint body 200 include. It was decided to sandwich these in the Z-axis direction.
  • the power storage device 10 includes only one first power storage element 231 and one second power storage element 232 in the Z-axis direction, and the first restraint body 110 and the second restraint body 200 are one of them.
  • the first power storage element 231 and one second power storage element 232 may be sandwiched between them.
  • the first plate portion 210 and the second plate portion 220 are separate members.
  • the first plate portion 210 and the second plate portion 220 may be integrally formed. That is, each member such as the first member 201 of the second restraint body 200 may be an integral body (integrally molded product). Members such as the first member 201 may not have the second plate portion 220.
  • the members such as the first member 201 of the second restraint body 200 have the first plate portion side wall 213.
  • the first plate portion side wall 213 is provided not on the second restraint body 200 but on the first restraint body 110, and the first plate portion side wall 213 and the first plate portion provided on the first restraint body 110 are provided. It may be joined to the upper wall 212.
  • the reinforcing member 111 and the connecting member 112 are separate members.
  • the reinforcing member 111 and the connecting member 112 may be integrally formed.
  • the first restraint body 110 is a part of the exterior body 100.
  • the first restraint body 110 may be a member different from the exterior body 100.
  • the power storage device 10 does not have to include the exterior body 100.
  • the power storage device 10 does not have to include the exterior body lid 120 in the configuration of the above embodiment.
  • the reinforcing member 111 is arranged in the negative direction of the Z axis of the power storage element 230.
  • another reinforcing member may be arranged in the Z-axis plus direction of the power storage element 230.
  • the reinforcing member 111 is arranged so as to protrude from all the power storage elements 230 and the electric device 240 on both sides in the X-axis direction and both sides in the Y-axis direction.
  • the power storage element 230 or the electric device 240 may slightly protrude from the reinforcing member 111 in either the X-axis direction or the Y-axis direction. That is, the reinforcing member 111 is reinforced so that at least one of the first power storage element 231 and the second power storage element 232 does not protrude from the reinforcing member 111 in either the X-axis direction or the Y-axis direction, or the electric device 240 reinforces the reinforcing member 111.
  • the power storage element 230 and the electric device 240 can be protected as compared with the case where the reinforcing member 111 is not arranged. At least, the power storage element 230 that does not protrude from the reinforcing member 111 can be protected. The same applies to the convex portion 111a of the reinforcing member.
  • the reinforcing member convex portion 111a is a bulging convex portion that extends continuously and linearly in the X-axis direction.
  • the surface of the reinforcing member 111 on the Z-axis positive direction side is not recessed in the Z-axis negative direction, and the surface of the reinforcing member 111 on the Z-axis negative direction side protrudes in the Z-axis negative direction. It may be a department.
  • the reinforcing member convex portion 111a may be a convex portion protruding in the positive direction of the Z axis.
  • the reinforcing member convex portion 111a may be a plurality of convex portions intermittently formed in the X-axis direction, or the convex portion extending while curving in the X-axis direction instead of extending linearly in the X-axis direction. It may be.
  • the reinforcing member convex portion 111a may be a convex portion extending in a direction inclined from the X-axis direction to the Y-axis direction side. The reinforcing member 111 does not have to have the reinforcing member convex portion 111a.
  • the power storage device 10 does not have to include all the above-mentioned components.
  • the power storage device 10 may not include the electric device 240, the spacer 250, or the like.
  • the scope of the present invention also includes a form constructed by arbitrarily combining the above-described embodiments and the components included in the modified examples.
  • the present invention can be realized not only as the power storage device 10, but also as the first restraint body 110 and the second restraint body 200.
  • the present invention can be applied to a power storage device provided with a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
  • Power storage device 100 Exterior body 110 First restraint 110a Main body side connection 111 Reinforcing member 111a Reinforcing member convex 112 Connection member 112a First restraint connection 120 Exterior lid 121 Lid side connection 200 Second restraint 201 1st member 202 2nd member 203 3rd member 204 4th member 210 1st plate part 211 2nd restraint connection part 212 1st plate part upper wall 213 1st plate part side wall 220 2nd plate part 222 2nd plate part Upper wall 223 Second plate side wall 230 Power storage element 230a Container 230a1 Container body 230a2 Container lid 230a3 Joint 230f Electrode body 231 First power storage element 232 Second power storage element 233 Third power storage element 234 Fourth power storage element

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Abstract

蓄電装置(10)は、極板が積層方向(Z軸方向)に積層された電極体(230f)を有する2つの蓄電素子(230)であって、当該積層方向と交差する配列方向(X軸方向)に配列される第一蓄電素子(231)及び第二蓄電素子(232)と、当該積層方向において第一蓄電素子(231)及び第二蓄電素子(232)を挟む第一拘束体(110)及び第二拘束体(200)と、を備え、第一拘束体(110)は、第一蓄電素子(231)及び第二蓄電素子(232)を跨ぐように当該配列方向に延設されて配置され、第二拘束体(200)は、第一拘束体(110)とで第一蓄電素子(231)を挟み、かつ、第一蓄電素子(231)が有する容器(230a)の本体と蓋との接合部(230a3)を跨ぐように配置される第一部材(201)と、第一拘束体(110)とで第二蓄電素子(232)を挟む、第一部材(201)とは別体の第二部材(202)と、を有する。

Description

蓄電装置
 本発明は、複数の蓄電素子を備える蓄電装置に関する。
 従来、複数の蓄電素子と、複数の蓄電素子をその配列方向と交差する方向で挟む一対の拘束体と、を備える蓄電装置が知られている。特許文献1には、複数の電池セル(蓄電素子)の配列方向と交差する方向の端部に一対のエンドプレート(拘束体)を配置し、エンドプレート同士を拘束プレートおよび拘束バンドにより連結する電池モジュール(蓄電装置)が開示されている。
特開2018-97983号公報
 上記従来の蓄電装置では、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できない場合がある。
 本発明は、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様に係る蓄電装置は、極板が積層方向に積層された電極体を有する2つの蓄電素子であって、前記積層方向と交差する配列方向に配列される第一蓄電素子及び第二蓄電素子と、前記積層方向において前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を挟む第一拘束体及び第二拘束体と、を備え、前記第一拘束体は、前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を跨ぐように前記配列方向に延設されて配置され、前記第二拘束体は、前記第一拘束体とで前記第一蓄電素子を挟み、かつ、前記第一蓄電素子が有する容器の本体と蓋との接合部を跨ぐように配置される第一部材と、前記第一拘束体とで前記第二蓄電素子を挟む、前記第一部材とは別体の第二部材と、を有する。
 本発明は、蓄電装置として実現できるだけでなく、第一拘束体及び第二拘束体としても実現できる。
 本発明における蓄電装置によれば、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。
図1は、実施の形態に係る蓄電装置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において外装体の本体と蓋とを分離して外装体の内方を示す斜視図である。 図3は、実施の形態に係る蓄電装置の外装体の内方の各構成要素を分解して示す分解斜視図である。 図4は、実施の形態に係る蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図5は、実施の形態に係る蓄電素子を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 図6は、実施の形態に係る第一拘束体及び第二拘束体の第一部材の構成を示す斜視図である。 図7は、実施の形態に係る第一拘束体の構成を示す斜視図である。
 上記従来の蓄電装置では、一対の拘束体によって、複数の蓄電素子をその配列方向と交差する方向で挟むことで、複数の蓄電素子が膨れるのを抑制している。しかしながら、蓄電素子の膨れ量は、蓄電素子ごとに異なる。このため、上記従来の蓄電装置のように、複数の蓄電素子を一対の拘束体で挟む構成では、膨れ量が大きな蓄電素子がある場合、他の蓄電素子の膨れ抑制に影響を及ぼしてしまうおそれがある。このように、上記従来の蓄電装置では、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できない場合がある。
 本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目してなされたものであり、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、極板が積層方向に積層された電極体を有する2つの蓄電素子であって、前記積層方向と交差する配列方向に配列される第一蓄電素子及び第二蓄電素子と、前記積層方向において前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を挟む第一拘束体及び第二拘束体と、を備え、前記第一拘束体は、前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を跨ぐように前記配列方向に延設されて配置され、前記第二拘束体は、前記第一拘束体とで前記第一蓄電素子を挟み、かつ、前記第一蓄電素子が有する容器の本体と蓋との接合部を跨ぐように配置される第一部材と、前記第一拘束体とで前記第二蓄電素子を挟む、前記第一部材とは別体の第二部材と、を有する。
 これによれば、蓄電装置において、第一蓄電素子及び第二蓄電素子は、電極体の極板の積層方向と交差する配列方向に配列され、第一拘束体と第二拘束体の第一部材とで第一蓄電素子を挟み、第一拘束体と第二拘束体の第二部材とで第二蓄電素子を挟む。第一蓄電素子及び第二蓄電素子は、電極体の極板の積層方向に膨れるため、第一蓄電素子及び第二蓄電素子が当該積層方向と交差する配列方向に配列される場合、第一蓄電素子及び第二蓄電素子が個別に膨れる。このため、第一拘束体及び第一部材によって第一蓄電素子を挟み、第一拘束体及び第二部材によって第二蓄電素子を挟む。これにより、第一拘束体で第一蓄電素子及び第二蓄電素子を一体的に取り扱うことができ、かつ、第一蓄電素子及び第二蓄電素子の膨れを個別に抑制できる。したがって、例えば第一蓄電素子の膨れ量が大きい場合でも、第二蓄電素子の膨れ抑制に影響を及ぼすのを抑制できるため、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。第一部材が、第一蓄電素子が有する容器の本体と蓋との接合部を跨ぐように配置されることで、第一部材が接合部を補強するため、第一蓄電素子が膨れた場合でも接合部の損傷を抑制できる。このように、複数の蓄電素子の膨れを抑制するとともに、蓄電素子が膨れた場合でも接合部の損傷を抑制することで、複数の蓄電素子の損傷を抑制できる。
 前記第一拘束体と前記第一部材とは、前記積層方向及び前記配列方向と交差する交差方向において、前記第一蓄電素子を挟む位置で接合されてもよい。
 第一拘束体と第一部材とを第一蓄電素子及び第二蓄電素子の間で接合する場合には、第一蓄電素子及び第二蓄電素子の間の隙間が大きくなる。このため、第一拘束体と第一部材とを、積層方向及び配列方向と交差する交差方向において、第一蓄電素子を挟む位置で接合する。これにより、第一蓄電素子及び第二蓄電素子の間の隙間(配列方向における隙間)を小さくできるため、当該配列方向における省スペース化及び強度の向上を図ることができる。このように、省スペース化及び強度の向上を図りつつ、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。
 前記蓄電装置は、前記積層方向に並ぶ複数の前記第一蓄電素子を備え、前記第一拘束体と前記第一部材とは、前記積層方向において、前記複数の第一蓄電素子を挟むことにしてもよい。
 これによれば、第一蓄電素子が積層方向に複数並ぶ場合、第一拘束体と第一部材とで、複数の第一蓄電素子を当該積層方向で挟む。これにより、複数の第一蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。
 前記蓄電装置は、前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を収容する外装体を備え、前記外装体は、前記第一拘束体と、前記第一拘束体に接続されて前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を覆う蓋体と、を有してもよい。
 これによれば、蓄電装置の外装体は、第一拘束体と、第一拘束体に接続される蓋体とを有している。つまり、第一拘束体は、外装体の一部としての機能も有している。これにより、部品点数を低減できるため、簡易な構成で、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。
 前記第一拘束体は、前記積層方向に突出し、かつ、前記配列方向に延設される凸部を有してもよい。
 第一蓄電素子及び第二蓄電素子が、積層方向と交差する配列方向に配列されることで、当該配列方向における長さが長くなって当該配列方向における強度が弱くなるおそれがある。このため、第一拘束体に、積層方向に突出しかつ配列方向に延設される凸部を設ける。これにより、第一拘束体の当該配列方向における強度を向上させることができるため、当該配列方向において、第一蓄電素子及び第二蓄電素子の保護の向上を図ることができる。このように、複数の蓄電素子の保護の向上を図りつつ、複数の蓄電素子の膨れを効果的に抑制できる。
 以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態(その変形例も含む)に係る蓄電装置について説明する。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、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
 以下の説明及び図面中において、蓄電装置の外装体の長手方向、補強部材及びその凸部の延設方向、第一蓄電素子及び第二蓄電素子等の複数の蓄電素子の配列方向、蓄電素子と電気機器との並び方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、1つの蓄電素子における一対の電極端子の並び方向を、X軸方向と定義する。蓄電素子の容器の本体と蓋との並び方向を、Y軸方向と定義する。外装体の本体と蓋との並び方向、一対の拘束体の並び方向、蓄電素子と拘束体との並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、蓄電素子の電極体の極板の積層方向、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(本実施の形態では直交)する方向である。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。
 以下の説明において、X軸プラス方向とは、X軸の矢印方向を示し、X軸マイナス方向とは、X軸プラス方向とは反対方向を示す。Y軸方向及びZ軸方向についても同様である。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は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。2つの方向が直交している、とは、当該2つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、数%程度の差異を含むことも意味する。
 (実施の形態)
 [1 蓄電装置10の全般的な説明]
 まず、本実施の形態における蓄電装置10の概略構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る蓄電装置10の外観を示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る蓄電装置10において外装体100の本体(第一拘束体110)と蓋(外装体蓋体120)とを分離して外装体100の内方を示す斜視図である。図3は、本実施の形態に係る蓄電装置10の外装体100の内方の各構成要素を分解して示す分解斜視図である。具体的には、図3は、蓄電装置10から外装体蓋体120を取り除いた上で、各構成要素を分解した状態を示している。
 蓄電装置10は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電できる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。蓄電装置10は、電力貯蔵用途または電源用途等に使用される電池モジュール(組電池)である。具体的には、蓄電装置10は、自動車、自動二輪車、ウォータークラフト、船舶、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またはエンジン始動用等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。蓄電装置10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ることができる。
 図1~図3に示すように、蓄電装置10は、外装体100を備え、外装体100の内方には、第二拘束体200、蓄電素子230、電気機器240及びスペーサ250等が収容されている。蓄電装置10は、蓄電素子230同士を電気的に接続するバスバー、及び、蓄電素子230と後述の外部端子130とを電気的に接続するバスバー等も備えているが、図示及び詳細な説明は省略する。
 外装体100は、蓄電装置10の外装体を構成する箱形(略直方体形状)の容器(モジュールケース)である。つまり、外装体100は、蓄電素子230及び電気機器240等の外方に配置され、これら蓄電素子230等を所定の位置で固定し、衝撃等から保護する。外装体100は、外装体100の本体を構成する第一拘束体110と、外装体100の蓋体を構成する外装体蓋体120と、を有している。
 第一拘束体110は、蓄電素子230及び電気機器240等が載置されて固定される扁平な矩形状の部材である。外装体蓋体120は、第一拘束体110のZ軸プラス方向に配置され、第一拘束体110と接続されて蓄電素子230及び電気機器240等を覆う有底矩形筒状の部材である。つまり、外装体蓋体120には、Z軸マイナス方向側に開口が形成されており、第一拘束体110は、外装体蓋体120の当該開口を塞ぐように配置される。
 第一拘束体110は、本体側接続部110aを有しており、外装体蓋体120は、蓋体側接続部121を有している。本体側接続部110aと蓋体側接続部121とは、互いに接続(接合)されて、第一拘束体110と外装体蓋体120とを接続(接合)する部位である。本実施の形態では、第一拘束体110の外周に、複数の本体側接続部110aが略等間隔で並んで配置され、外装体蓋体120の外周の本体側接続部110aと対応する位置に、複数の蓋体側接続部121が並んで配置されている。
 蓋体側接続部121は、ボルト部であり、本体側接続部110aは、当該ボルト部が螺合するナット部である。つまり、蓋体側接続部121は、貫通孔と、当該貫通孔に挿入されるボルトとを有しており、本体側接続部110aは、貫通孔と、当該貫通孔下に配置されるナットとを有している。本体側接続部110aがボルト部であり、蓋体側接続部121が、当該ボルト部が螺合するナット部であってもよい。第一拘束体110と外装体蓋体120とを接続(接合)する手法は、他の手法でもよく、接着、かしめ接合、溶接、ヒートシール、超音波溶着等であってもよい。
 外装体蓋体120には、X軸プラス方向側の端部に、正極側及び負極側の一対のモジュール端子(総端子)である外部端子130が配置されている。外部端子130は、蓄電素子230と、バスバー等(図示せず)を介して電気的に接続されており、蓄電装置10は、この外部端子130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130は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属製の導電部材で形成されている。
 第一拘束体110は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属部材、または、絶縁塗装等の絶縁処理が施された当該金属部材で形成されている。外装体蓋体120は、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、若しくは、それらの複合材料等の樹脂部材(絶縁部材)で形成されている。第一拘束体110は、外装体蓋体120と同様の樹脂部材で形成されていてもよいが、剛性の高い部材で形成されているのが好ましい。外装体蓋体120は、第一拘束体110と同様の金属部材で形成されていてもよい。
 蓄電素子230は、電気を充電し、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等の非水電解質二次電池である。蓄電素子230は、扁平な直方体形状(角形)を有しており、本実施の形態では、8個の蓄電素子230が横置き(横倒し)にされた状態で(蓄電素子230の長側面がZ軸方向に向いた状態で)、Z軸方向及びX軸方向に配列されている。具体的には、2つの第一蓄電素子231がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第二蓄電素子232がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第三蓄電素子233がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第四蓄電素子234がZ軸方向に積層(平積み)されている。2つの第一蓄電素子231、2つの第二蓄電素子232、2つの第三蓄電素子233、及び、2つの第四蓄電素子234が、X軸マイナス方向からX軸プラス方向に向けて、X軸方向に並んで配列されている。
 蓄電素子230は、X軸方向に複数個配置されていればその個数は特に限定されず、何個の蓄電素子230がZ軸方向に積層(平積み)されていてもよいし、何個の蓄電素子230がX軸方向に複数配列されていてもよい。蓄電素子230の形状は、上記角形には限定されず、それ以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状、長円柱形状等であってもよい。蓄電素子230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。蓄電素子230は、二次電池ではなく、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。蓄電素子230は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。
 電気機器240は、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の複数の蓄電素子230のX軸方向(配列方向)に配置される電気品である。具体的には、電気機器240は、複数の蓄電素子230のうちの最もX軸プラス方向側かつZ軸マイナス方向側の蓄電素子230(下側の第四蓄電素子234)のX軸プラス方向に配置されている。電気機器240は、蓄電素子230の充電状態または放電状態を監視したり、蓄電素子230の充放電を制御したりする回路基板、ヒューズ、リレー、FET(Field Effect Transistor)等の半導体スイッチ、シャント抵抗、サーミスタ、コネクタ等の電気部品を有している。
 スペーサ250は、蓄電素子230に隣接して配置される矩形状かつ平板状のスペーサである。具体的には、スペーサ250は、蓄電素子230の長側面に対向して、蓄電素子230のZ軸プラス方向またはZ軸マイナス方向に配置される。本実施の形態では、蓄電素子230をZ軸方向で挟むようにスペーサ250がそれぞれ配置されて、当該蓄電素子230と、それと隣り合う蓄電素子230、第一拘束体110または第二拘束体200との間を電気的に絶縁する。スペーサ250は、外装体蓋体120と同様の樹脂部材等の絶縁部材、または、ダンマ材等の断熱性を有する部材等で形成されている。スペーサ250に代えて、または、スペーサ250に加えて、蓄電素子230の側面に、絶縁シートが配置されていてもよい。
 複数のスペーサ250のうち、最もZ軸プラス方向側に配置されるスペーサ250のそれぞれには、Y軸方向中央部に、X軸方向に並ぶ2つの突起251が形成されている。突起251は、後述の第二拘束体200の第二板部220に形成された円形状の貫通孔221(図6参照)に挿入される、Z軸プラス方向に突出した円柱状の突起である。これにより、スペーサ250(蓄電素子230)に対して第二板部220(第二拘束体200)の位置決めを行うことができる。
 第二拘束体200は、第一拘束体110とで、Z軸方向において第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の複数の蓄電素子230を挟む部材である。つまり、第一拘束体110及び第二拘束体200は、Z軸方向において、複数の第一蓄電素子231及び複数の第二蓄電素子232等を挟む。具体的には、第一拘束体110及び第二拘束体200は、互いに接合されて、複数の蓄電素子230を挟む。これにより、第一拘束体110及び第二拘束体200は、Z軸方向において複数の蓄電素子230を拘束する(複数の蓄電素子230にZ軸方向における拘束力を付与する)。第二拘束体200は、第一拘束体110と同様の金属部材等で形成されている。第一拘束体110及び第二拘束体200は、同じ材質の部材で形成されていてもよいし、異なる材質の部材で形成されていてもよい。
 第二拘束体200は、第一部材201と、第二部材202と、第三部材203と、第四部材204と、を有している。第一部材201、第二部材202、第三部材203及び第四部材204は、それぞれ互いに別体の部材である。第一部材201は、第一拘束体110とで第一蓄電素子231を挟む部材である。第二部材202は、第一拘束体110とで第二蓄電素子232を挟む部材である。第三部材203は、第一拘束体110とで第三蓄電素子233を挟む部材である。第四部材204は、第一拘束体110とで第四蓄電素子234を挟む部材である。
 第二拘束体200は、蓄電素子230が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置される(図3、図4等参照)。具体的には、第一部材201は、第一蓄電素子231が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置される。つまり、第一部材201は、第一蓄電素子231の接合部230a3の上方(Z軸プラス方向)を、Y軸方向に横切る。同様に、第二部材202は、第二蓄電素子232が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置される。第三部材203は、第三蓄電素子233が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置される。第四部材204は、第四蓄電素子234が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置される。
 つまり、第一拘束体110と第一部材201とは、Z軸方向に並ぶ複数の第一蓄電素子231及び複数のスペーサ250を、Z軸方向において挟んで拘束する。第一拘束体110と第二部材202とは、Z軸方向に並ぶ複数の第二蓄電素子232及び複数のスペーサ250を、Z軸方向において挟んで拘束する。第三部材203及び第四部材204についても同様である。
 このように、第一拘束体110は、第一蓄電素子231、第二蓄電素子232、第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234を跨ぐように、X軸方向に延設されて配置されている。第二拘束体200は、第一蓄電素子231、第二蓄電素子232、第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234のそれぞれを、第一拘束体110とで拘束する部材を個別に有している。
 第一蓄電素子231~第四蓄電素子234は互いに離間して配置されており、第二拘束体200の第一部材201~第四部材204も、互いに離間して配置されている。このため、第一蓄電素子231及び第一部材201と第二蓄電素子232及び第二部材202との間で、熱が伝わるのを抑制できる。これにより、第一蓄電素子231が高温になった場合でも、第一蓄電素子231からの熱が第二蓄電素子232に影響を及ぼすのを抑制できる。第一蓄電素子231及び第一部材201と第二蓄電素子232及び第二部材202との間の隙間に断熱材を配置でき、これによって、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232が互いに熱影響を及ぼすのをさらに抑制できる。
 次に、上述した蓄電素子230、第一拘束体110及び第二拘束体200の構成について、図4~7も用いて、さらに詳細に説明する。
 [2 蓄電素子230の構成の説明]
 まず、蓄電素子230の構成について、詳細に説明する。蓄電装置10が備える8個の蓄電素子230(2つの第一蓄電素子231、2つの第二蓄電素子232、2つの第三蓄電素子233、及び、2つの第四蓄電素子234)は、全て同様の構成を有するため、以下では、1つの蓄電素子230の構成についての説明を行う。
 図4は、本実施の形態に係る蓄電素子230の外観を示す斜視図である。図5は、本実施の形態に係る蓄電素子230を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。具体的には、図4は、図3に示した蓄電素子230を縦置きにした(立てた)状態を拡大して示し、図5は、図4の状態で、蓄電素子230の各部を分解した図を示している。
 図4に示すように、蓄電素子230は、容器230aと、一対(正極側及び負極側)の電極端子230bと、一対(正極側及び負極側)の上部ガスケット230cと、を備えている。図5に示すように、容器230aの内方には、一対(正極側及び負極側)の下部ガスケット230dと、一対(正極側及び負極側)の集電体230eと、電極体230fとが収容されている。容器230aの内方には、電解液(非水電解質)が封入されているが、図示は省略している。当該電解液としては、蓄電素子230の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。上記の構成要素の他、電極体230fの側方または上方に配置されるスペーサ、または、電極体230f等を包み込む絶縁フィルム等が配置されていてもよい。
 図5の破線内に示すように、蓄電素子230は、集電体230e及び電極体230fに代えて、集電体230g及び電極体230hを有していてもよい。このため、以下では、集電体230e及び電極体230fを用いて説明を行うが、特記のない限り、以下の説明中の集電体230e及び電極体230fは、集電体230g及び電極体230hと言い換えることができる。
 容器230aは、開口が形成された容器本体230a1と、容器本体230a1の当該開口を閉塞する容器蓋部230a2と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。容器本体230a1及び容器蓋部230a2の材質は特に限定されないが、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能な金属であるのが好ましい。
 容器本体230a1は、容器230aの本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Y軸マイナス方向側に開口が形成されている。つまり、容器本体230a1は、Z軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平板状の長側面部を有し、X軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平板状の短側面部を有し、Y軸プラス方向側に矩形状かつ平板状の底面部を有している。容器蓋部230a2は、容器230aの蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体230a1のY軸マイナス方向側にX軸方向に延設されて配置されている。
 このような構成により、容器230aは、電極体230f等を容器本体230a1の内部に収容後、容器本体230a1と容器蓋部230a2とが溶接等によって接合されて接合部230a3が形成されることにより、内部を密封できる構造となっている。本実施の形態では、容器230aの側方(X軸方向及びZ軸方向)からレーザ光が照射されて、容器本体230a1及び容器蓋部230a2がレーザ溶接によって接合されることにより、接合部230a3が形成される。接合部230a3は、容器230aの周囲(全周)を囲うように形成された四角環状の接合部である。
 電極体230fは、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素(発電要素)である。正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属からなる集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。負極板は、銅または銅合金等の金属からなる集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。正極活物質層及び負極活物質層に用いられる活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。
 電極体230fは、複数の平板状の正極板と複数の平板状の負極板とが積層されて形成された積層型(スタック型)の電極体である。これに対し、電極体230hは、極板(正極板及び負極板)がX軸方向に延びる巻回軸まわりに巻回されて形成された巻回型(いわゆる縦巻き型)の電極体である。蓄電素子230が有する電極体は、上記のタイプの電極体には限定されず、正極板及び負極板がY軸方向に延びる巻回軸まわりに巻回されて形成された巻回型(いわゆる横巻き型)の電極体、または、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体等、どのような形態の電極体でもよい。
 電極体230fの極板(正極板及び負極板)は、Z軸方向に積層されているため、Z軸方向を積層方向とも呼ぶ。つまり、電極体230fは、極板が積層方向に積層されて形成されている。電極体230hは、極板が巻回されることで、Y軸方向に並ぶ一対の湾曲部230jと、Z軸方向に並び当該一対の湾曲部230jを繋ぐ一対の平坦部230iと、を有しているが、上記の積層方向は、平坦部230iにおける極板の積層方向である。平坦部230iの平坦面の向く方向、または、一対の平坦部230iの対向方向を、上記積層方向と定義することもできる。このため、2つの第一蓄電素子231は、当該積層方向に並んでいると言え、2つの第二蓄電素子232も、当該積層方向に並んでいると言える。第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234についても、同様である。第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等が配列されるX軸方向を、配列方向とも呼ぶ。つまり、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等は、当該積層方向と交差する配列方向に配列されている。
 電極端子230bは、容器蓋部230a2に配置される蓄電素子230の端子(正極端子及び負極端子)であり、集電体230eを介して、電極体230fの正極板及び負極板に電気的に接続されている。電極端子230bは、容器230aのY軸マイナス方向の面に配置されている。つまり、電極端子230bは、容器230a(容器蓋部230a2)からY軸マイナス方向に突出して配置されている。電極端子230bは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の金属等の導電部材で形成されている。
 集電体230eは、電極端子230bと電極体230fとに電気的に接続される導電性の部材(正極集電体及び負極集電体)である。集電体230eは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金等で形成されている。上部ガスケット230c及び下部ガスケット230dは、容器蓋部230a2と電極端子230b及び集電体230eとの間に配置された、平板状の電気的絶縁性を有する封止部材である。上部ガスケット230c及び下部ガスケット230dは、外装体蓋体120と同様の樹脂部材(絶縁部材)等で形成されている。
 [3 第一拘束体110及び第二拘束体200の構成の説明]
 次に、第一拘束体110及び第二拘束体200の構成について、詳細に説明する。第二拘束体200が備える第一部材201、第二部材202、第三部材203及び第四部材204は、全て同様の構成を有するため、以下では、第一部材201の構成について説明し、他の部材についての説明は省略する。つまり、以下で説明する第一部材201についての構成及び効果等は、第二部材202~第四部材204についても適用できる。
 図6は、本実施の形態に係る第一拘束体110及び第二拘束体200の第一部材201の構成を示す斜視図である。具体的には、図6は、図3に示した第一拘束体110及び第一部材201が有する各構成要素を分解した状態を示している。図7は、本実施の形態に係る第一拘束体110の構成を示す斜視図である。具体的には、図7は、図3に示した第一拘束体110を斜め下方から見た場合の構成を示している。
 第一拘束体110は、複数の蓄電素子230、電気機器240及びスペーサ250のZ軸マイナス方向に配置され、これら蓄電素子230等を載置する扁平な矩形状の部材である。図6に示すように、第一拘束体110は、補強部材111と、補強部材111のZ軸プラス方向かつY軸方向両端部に配置される2つの接続部材112と、を有している。
 補強部材111は、第一拘束体110の本体を構成する板状の部材であり、X軸方向両側及びY軸方向両側において、全ての蓄電素子230及び電気機器240よりも突出して配置されている。図6及び図7に示すように、補強部材111は、補強部材凸部111aを有している。補強部材凸部111aは、Z軸マイナス方向(上記積層方向)に突出し、かつ、X軸方向(上記配列方向)に延設される長尺な凸部(凸条部)である。具体的には、補強部材凸部111aは、補強部材111のZ軸プラス方向側の面がZ軸マイナス方向に凹み、かつ、補強部材111のZ軸マイナス方向側の面がZ軸マイナス方向に突出するように膨出した膨出部である。本実施の形態では、4つの補強部材凸部111aが、Y軸方向に並んで配置されている。
 補強部材凸部111aは、X軸方向(上記配列方向)において、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の少なくとも一方が補強部材凸部111aから突出しないように形成されている。つまり、補強部材凸部111aは、X軸方向において、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の少なくとも一方のX軸方向の端縁まで少なくとも延びるように形成されている。言い換えれば、補強部材凸部111aは、少なくとも一部が、Z軸方向から見て、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の少なくとも一方のX軸方向の端縁と重なっている。補強部材凸部111aは、X軸方向(上記配列方向)において、電気機器240が補強部材凸部111aから突出しないように形成されている。つまり、補強部材凸部111aは、X軸方向において、電気機器240のX軸方向の端縁まで少なくとも延びるように形成されている。言い換えれば、補強部材凸部111aは、少なくとも一部が、Z軸方向から見て、電気機器240のX軸方向の端縁と重なっている。本実施の形態では、補強部材凸部111aは、X軸方向両側において、全ての蓄電素子230及び電気機器240よりも突出している(図2参照)。
 このように、補強部材111は、X軸方向において補強部材凸部111aによって補強された構成となっている。補強部材凸部111aは、補強部材111のX軸方向の端縁までは延びていないが、補強部材111のX軸方向の端縁まで延びていてもよい。つまり、補強部材111は、波板のような形状を有していてもよい。本実施の形態では、補強部材凸部111aは、X軸方向から見て台形状または三角形状を有しているが、X軸方向から見て、矩形状等の台形状及び三角形状以外の多角形状、半円形状、半楕円形状、半長円形状等、どのような形状を有していてもよい。補強部材凸部111aは、補強部材111のZ軸プラス方向側の面がZ軸マイナス方向に凹んでいるため、凹部とも言える。
 接続部材112は、X軸方向に延設されるX軸方向から見てL字状の部材であり、補強部材111(補強部材凸部111aのZ軸プラス方向側の面)に載置されて固定されている。Y軸方向において蓄電素子230を挟む位置に、2つの接続部材112が配置されている。接続部材112は、溶接等によって補強部材111に固定されているが、ネジ止め、接着、かしめ接合、溶着等の溶接以外の手法によって補強部材111に固定されていてもよい。
 接続部材112には、X軸方向に並ぶ複数の第一拘束体接続部112aが設けられている。第一拘束体接続部112aは、第二拘束体200の後述する第二拘束体接続部211に接続(接合)されることにより、第一拘束体110に第二拘束体200を固定する部位である。本実施の形態では、1つの接続部材112において、第二拘束体200の第一部材201~第四部材204の4つの部材それぞれが有する2つの第二拘束体接続部211に対応して、合計8つの第一拘束体接続部112aが設けられている。第一拘束体接続部112a及び第二拘束体接続部211の配置位置及び個数は、特に限定されない。
 第一拘束体接続部112aは、ボルト部であり、第二拘束体接続部211は、当該ボルト部が螺合するナット部である。つまり、第一拘束体接続部112aは、柱状の部位にネジ山が形成された雄ネジ部を有しており、第二拘束体接続部211は、貫通孔と、当該貫通孔上に配置されるナットとを有している。第二拘束体接続部211がボルト部であり、第一拘束体接続部112aが、当該ボルト部が螺合するナット部であってもよい。第一拘束体110に第二拘束体200を固定する手法は、他の手法でもよく、溶接、かしめ接合、接着、溶着等であってもよい。
 次に、第二拘束体200の第一部材201の構成について、説明する。第一部材201は、複数の第一蓄電素子231のZ軸プラス方向に配置され、第一拘束体110と接続されて、複数の第一蓄電素子231を押圧(圧迫)する板状の部材である。図6に示すように、第一部材201は、第一板部210と、第一板部210のZ軸マイナス方向に配置される第二板部220と、を有している。
 第一板部210は、第一拘束体110に接合される部位であり、第一板部上壁212と、2つの第一板部側壁213と、を有している。第一板部上壁212は、XY平面に平行かつY軸方向に延設される平板状かつ矩形状の部位である。2つの第一板部側壁213は、複数の第一蓄電素子231のY軸方向両側に配置される部位である。第一板部側壁213は、第一板部上壁212のY軸方向両端部から、Z軸マイナス方向に延設されるXZ平面に平行な平板状の部位と、当該平板状の部位のZ軸マイナス方向側の端部からY軸方向外側に突出する部位とを有している。当該突出する部位に、上述の第二拘束体接続部211が設けられている。
 上述の通り、第一拘束体110が有する接続部材112の第一拘束体接続部112aに第二拘束体接続部211が接続(接合)されることにより、第一拘束体110に第一部材201が固定される。具体的には、接続部材112と第一板部側壁213の上記突出する部位とが当接(第一拘束体110と第一部材201とが当接)した状態で、第一拘束体接続部112aと第二拘束体接続部211とが接合される。このように、第一拘束体110と第一部材201とは、Y軸方向(上記積層方向及び上記配列方向と交差する交差方向)において、第一蓄電素子231を挟む位置で、直接接合される。
 第一拘束体110と第一部材201とが直接接合されるとは、両者が当接した状態で接合されることには限定されず、両者の間に力を媒介する部材が配置されることなく両者が接合される状態をいう。つまり、第一拘束体110と第一部材201との間に、ガスケットまたはワッシャ等の付属品が挟まれた状態で、第一拘束体110と第一部材201とが接合された場合でも、第一拘束体110と第一部材201とが直接接合されるとの概念に含まれる。
 このように、第一拘束体110と第一部材201とが直接接合されることにより、第一拘束体110と第一部材201とを強固に接合できる。つまり、蓄電素子230は、膨れを抑制するために金属製の容器230aを有しているが、容器230aが金属製であっても膨れてくるため、第一拘束体110と第一部材201とで、当該蓄電素子230を強固に挟み込む必要がある。しかし、第一拘束体110と第一部材201とが、他の部材を介して接合されていると、接合箇所が多くなって接合箇所が緩むリスクが増える。このため、第一拘束体110と第一部材201とを直接接合することにより、接合箇所が少なくなって接合箇所が緩むリスクを低減できるため、第一拘束体110と第一部材201とを強固に接合できる。部品点数の低減も図ることができる。
 第二板部220は、第一蓄電素子231のZ軸プラス方向に配置され、第一蓄電素子231の容器230aのZ軸プラス方向側の側面(長側面)のほぼ全面を覆うように配置される部材である(図2参照)。第二板部220は、第二板部上壁222と、2つの第二板部側壁223と、を有している。第二板部上壁222は、XY平面に平行な平板状かつ矩形状の部位であり、第一蓄電素子231と第一板部上壁212との間に配置される。第二板部上壁222には、上述のスペーサ250の突起251が挿入される円形状の貫通孔221が形成されている。2つの第二板部側壁223は、第二板部上壁222のX軸方向両端部から、Z軸マイナス方向に延設されるYZ平面に平行な平板状の部位であり、第一蓄電素子231のX軸方向両側に配置される。
 第一板部上壁212及び第二板部上壁222には、強度向上または互いの位置決め等のために、Y軸方向に延びる凸部(膨出部)が形成されているが、凸部(膨出部)の位置、形状及び個数は特に限定されず、凸部(膨出部)が形成されていない構成でもよい。第一板部側壁213には、軽量化または材料低減等のために、Z軸方向に延びる貫通孔が形成されているが、貫通孔の位置、形状及び個数は特に限定されず、貫通孔が形成されていない構成でもよい。第二板部側壁223は、軽量化または材料低減等のために、Z軸マイナス方向側の端部のY軸方向における幅が小さくなっているが、当該幅は小さくなっていなくてもよい。第二板部220は、強度向上等のために第二板部側壁223を有しているのが好ましいが、第二板部側壁223を有していなくてもよい。
 [4 効果の説明]
 以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置10によれば、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232は、電極体230fの極板の積層方向(Z軸方向)と交差する配列方向(X軸方向)に配列されている。第一拘束体110と第二拘束体200の第一部材201とで第一蓄電素子231を挟み、第一拘束体110と第二拘束体200の第二部材202とで第二蓄電素子232を挟む。
 第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232は、電極体230fの極板の積層方向に膨れるため、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232が当該積層方向と交差する配列方向に配列される場合、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232が個別に膨れる。このため、第一拘束体110及び第一部材201によって第一蓄電素子231を挟み、第一拘束体110及び第二部材202によって第二蓄電素子232を挟む。これにより、第一拘束体110で第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232を一体的に取り扱うことができ、かつ、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の膨れを個別に抑制できる。したがって、例えば第一蓄電素子231の膨れ量が大きい場合でも、第二蓄電素子232の膨れ抑制に影響を及ぼすのを抑制できるため、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の膨れを効果的に抑制できる。第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234についても同様である。
 第一部材201が、第一蓄電素子231が有する容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部230a3を跨ぐように配置されることで、第一部材201が接合部230a3を補強するため、第一蓄電素子231が膨れた場合でも接合部230a3の損傷を抑制できる。第二蓄電素子232、第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234についても同様である。このように、複数の蓄電素子230の膨れを抑制するとともに、蓄電素子230が膨れた場合でも接合部230a3の損傷を抑制することで、複数の蓄電素子230の損傷を抑制できる。
 第一拘束体110と第一部材201とを第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の間で接合する場合には、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の間の隙間が大きくなる。このため、第一拘束体110と第一部材201とを、上記積層方向及び上記配列方向と交差する交差方向(Y軸方向)において、第一蓄電素子231を挟む位置で接合する。これにより、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の間の隙間(当該配列方向における隙間)を小さくできるため、当該配列方向における省スペース化及び強度の向上を図ることができる。このように、省スペース化及び強度の向上を図りつつ、複数の蓄電素子230の膨れを効果的に抑制できる。第一拘束体110と第二部材202等の他の部材との接合についても、同様である。
 第一蓄電素子231が積層方向に複数並ぶ場合、第一拘束体110と第一部材201とで、複数の第一蓄電素子231を当該積層方向で挟む。これにより、複数の第一蓄電素子231の膨れを効果的に抑制できる。第一拘束体110と第二部材202等の他の部材とで複数の蓄電素子230を当該積層方向で挟む場合についても、同様のことが言える。
 外装体100は、第一拘束体110と、第一拘束体110に接続される外装体蓋体120とを有している。つまり、第一拘束体110は、蓄電素子230を拘束する機能に加え、外装体100の一部としての機能も有している。これにより、部品点数を低減できるため、簡易な構成で、複数の蓄電素子230の膨れを効果的に抑制できる。
 第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の蓄電素子230が、上記積層方向と交差する配列方向に配列されることで、当該配列方向における長さが長くなって当該配列方向における強度が弱くなるおそれがある。このため、第一拘束体110に、当該積層方向に突出しかつ当該配列方向に延設される補強部材凸部111aを設ける。これにより、第一拘束体110の当該配列方向における強度を向上させることができるため、当該配列方向において、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の蓄電素子230の保護の向上を図ることができる。このように、複数の蓄電素子230の保護の向上を図りつつ、複数の蓄電素子230の膨れを効果的に抑制できる。
 第一拘束体110は、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の蓄電素子230が当該配列方向に突出しないように形成されているため、当該配列方向に外部から衝撃等が加えられた場合に、第一拘束体110が当該衝撃等による力を受ける。これにより、蓄電素子230の配列方向における強度をより向上させることができるため、当該配列方向において、蓄電素子230の保護の向上をより図ることができる。電気機器240についても、第一拘束体110は、電気機器240が当該配列方向に突出しないように形成されているため、上記と同様に、電気機器240の保護の向上を図ることができる。
 補強部材凸部111aは、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の少なくとも一方が当該配列方向に突出しないように形成されている。このため、当該配列方向に外部から衝撃等が加えられた場合に、第一拘束体110のうちの補強部材凸部111aが形成されて補強された部位が、当該衝撃等による力を受ける。これにより、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の配列方向における強度をさらに向上させることができるため、当該配列方向において、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の保護の向上をさらに図ることができる。第三蓄電素子233及び第四蓄電素子234についても同様である。電気機器240についても、補強部材凸部111aは、電気機器240が当該配列方向に突出しないように形成されているため、上記と同様に、電気機器240の保護の向上をさらに図ることができる。
 第一拘束体110によって、当該積層方向においても、蓄電素子230及び電気機器240の第一拘束体110側を保護できる。特に、補強部材凸部111aは膨出状の部位であり、当該積層方向における力を吸収できるため、当該積層方向においても、蓄電素子230及び電気機器240の保護の向上を図ることができる。
 第一拘束体110は、金属製(導電性)の部材であるため、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232等の蓄電素子230から発せられる熱を放熱できる。特に、補強部材凸部111aは膨出状の部位であり、蓄電素子230側に空間が形成されているため、当該熱で熱せられた空気が当該空間を通って移動することにより、放熱を行うことができる。補強部材凸部111aは膨出状の部位であるため、第一拘束体110を容易に作製でき、かつ、軽量化を図ることもできる。
 [5 変形例の説明]
 以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置10について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。つまり、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではなく、本発明の範囲には、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 上記実施の形態では、蓄電素子230の容器230aの容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部分が、容器230aの側面の周囲(X軸方向及びZ軸方向の面)に配置され、接合部230a3は、容器230aの当該側面の周囲に形成されることとした。しかし、容器本体230a1と容器蓋部230a2との接合部分が、容器230aの上面(Y軸マイナス方向の面)に配置され、接合部230a3は、容器230aの当該上面に形成されてもよい。この場合でも、第二拘束体200は、蓄電素子230の接合部230a3を跨ぐように配置されると言える。つまり、第一部材201は、第一蓄電素子231の接合部230a3を跨ぐ(第一蓄電素子231の接合部230a3のZ軸プラス方向をY軸方向に横切る)ように配置されると言える。第二部材202等についても同様である。このため、この場合でも、上記実施の形態と同様の効果が奏される。
 上記実施の形態では、外装体100は、外装体蓋体120が、Z軸マイナス方向側に開口が形成された有底矩形筒状の部材であり、第一拘束体110が、外装体蓋体120の当該開口を塞ぐ扁平な矩形状の部材であることとした。しかし、第一拘束体110が、Z軸プラス方向側に開口が形成された有底矩形筒状の部材であり、外装体蓋体120が、第一拘束体110の当該開口を塞ぐ扁平な矩形状の蓋であってもよいし、その他どのような形状であってもよい。
 上記実施の形態では、第一拘束体110は、蓄電素子230のZ軸マイナス方向に配置され、第二拘束体200は、蓄電素子230のZ軸プラス方向に配置されて、互いに接合されることとした。しかし、第一拘束体110が、蓄電素子230のZ軸プラス方向に配置され、第二拘束体200が、蓄電素子230のZ軸マイナス方向に配置されて、互いに接合されてもよい。つまり、蓄電装置10において、上下が逆になったような構成を有していてもよい。
 上記実施の形態では、第一拘束体110と第二拘束体200の第一部材201等の部材とは、直接接合されることとした。しかし、第一拘束体110と第二拘束体200の第一部材201等の部材とは、直接接合されていなくてもよく、他の部材を介して間接的に接合されていてもよい。
 上記実施の形態では、第一拘束体110と第二拘束体200の第一部材201等の部材とは、Y軸方向において蓄電素子230を挟む位置で接合されることとした。しかし、第一拘束体110と第二拘束体200の当該部材とは、どのような位置で接合されてもよく、X軸方向において蓄電素子230を挟む位置で接合されてもよい。
 上記実施の形態では、蓄電装置10は、Z軸方向に並ぶ複数の第一蓄電素子231及び複数の第二蓄電素子232等を備えており、第一拘束体110及び第二拘束体200は、Z軸方向においてこれらを挟むこととした。しかし、蓄電装置10は、Z軸方向において、1つの第一蓄電素子231及び1つの第二蓄電素子232等しか備えておらず、第一拘束体110及び第二拘束体200は、この1つの第一蓄電素子231及び1つの第二蓄電素子232等を挟むことにしてもよい。
 上記実施の形態では、第二拘束体200の第一部材201等の部材において、第一板部210及び第二板部220は、別体の部材であることとした。しかし、第一板部210及び第二板部220は、一体に形成されていてもよい。つまり、第二拘束体200の第一部材201等の部材は、それぞれ、一体物(一体成形品)であってもよい。第一部材201等の部材は、第二板部220を有していないことにしてもよい。
 上記実施の形態では、第二拘束体200の第一部材201等の部材は、第一板部側壁213を有していることとした。しかし、第一板部側壁213は、第二拘束体200ではなく、第一拘束体110に設けられており、この第一拘束体110に設けられた第一板部側壁213と第一板部上壁212とが接合されてもよい。
 上記実施の形態では、第一拘束体110において、補強部材111及び接続部材112は、別体の部材であることとした。しかし、補強部材111及び接続部材112は、一体に形成されていてもよい。
 上記実施の形態では、第一拘束体110は、外装体100の一部であることとした。しかし、第一拘束体110は、外装体100とは別の部材であってもよい。この場合、蓄電装置10は、外装体100を備えていなくてもよい。蓄電装置10は、上記実施の形態の構成において、外装体蓋体120を備えていなくてもよい。
 上記実施の形態では、補強部材111は、蓄電素子230のZ軸マイナス方向に配置されていることとした。しかし、補強部材111に代えて、または、補強部材111に加えて、蓄電素子230のZ軸プラス方向に他の補強部材が配置されてもよい。
 上記実施の形態では、補強部材111は、X軸方向両側及びY軸方向両側において、全ての蓄電素子230及び電気機器240よりも突出して配置されていることとした。しかし、X軸方向及びY軸方向のいずれかにおいて、蓄電素子230または電気機器240が補強部材111から少し突出していてもよい。つまり、補強部材111は、X軸方向及びY軸方向のいずれかにおいて、第一蓄電素子231及び第二蓄電素子232の少なくとも一方が補強部材111から突出しないように、または、電気機器240が補強部材111から突出しないように形成されていればよい。この場合でも、補強部材111が配置されていない場合と比べると、蓄電素子230及び電気機器240の保護を図ることができる。少なくとも、補強部材111から突出していない蓄電素子230については、保護を図ることができる。補強部材凸部111aについても同様である。
 上記実施の形態では、補強部材凸部111aは、X軸方向に連続的に直線状に延設される膨出状の凸部であることとした。しかし、補強部材凸部111aは、補強部材111のZ軸プラス方向側の面がZ軸マイナス方向に凹むことなく、補強部材111のZ軸マイナス方向側の面がZ軸マイナス方向に突出する凸部であってもよい。補強部材凸部111aは、Z軸プラス方向に突出する凸部であってもよい。補強部材凸部111aは、X軸方向に断続的に形成された複数の凸部であってもよいし、X軸方向に直線状に延びるのではなく、X軸方向に湾曲しながら延びる凸部であってもよい。補強部材凸部111aは、X軸方向からY軸方向側に傾斜した方向に延びる凸部であってもよい。補強部材111は、補強部材凸部111aを有していなくてもよい。
 蓄電装置10は、上述した全ての構成要素を備えている必要はない。蓄電装置10は、電気機器240、または、スペーサ250等を備えていなくてもよい。
 上記実施の形態及びその変形例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。
 本発明は、蓄電装置10として実現できるだけでなく、第一拘束体110及び第二拘束体200としても実現できる。
 本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。
  10 蓄電装置
  100 外装体
  110 第一拘束体
  110a 本体側接続部
  111 補強部材
  111a 補強部材凸部
  112 接続部材
  112a 第一拘束体接続部
  120 外装体蓋体
  121 蓋体側接続部
  200 第二拘束体
  201 第一部材
  202 第二部材
  203 第三部材
  204 第四部材
  210 第一板部
  211 第二拘束体接続部
  212 第一板部上壁
  213 第一板部側壁
  220 第二板部
  222 第二板部上壁
  223 第二板部側壁
  230 蓄電素子
  230a 容器
  230a1 容器本体
  230a2 容器蓋部
  230a3 接合部
  230f 電極体
  231 第一蓄電素子
  232 第二蓄電素子
  233 第三蓄電素子
  234 第四蓄電素子

Claims (5)

  1.  極板が積層方向に積層された電極体を有する2つの蓄電素子であって、前記積層方向と交差する配列方向に配列される第一蓄電素子及び第二蓄電素子と、
     前記積層方向において前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を挟む第一拘束体及び第二拘束体と、を備え、
     前記第一拘束体は、前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を跨ぐように前記配列方向に延設されて配置され、
     前記第二拘束体は、
     前記第一拘束体とで前記第一蓄電素子を挟み、かつ、前記第一蓄電素子が有する容器の本体と蓋との接合部を跨ぐように配置される第一部材と、
     前記第一拘束体とで前記第二蓄電素子を挟む、前記第一部材とは別体の第二部材と、を有する
     蓄電装置。
  2.  前記第一拘束体と前記第一部材とは、前記積層方向及び前記配列方向と交差する交差方向において、前記第一蓄電素子を挟む位置で接合される
     請求項1に記載の蓄電装置。
  3.  前記蓄電装置は、前記積層方向に並ぶ複数の前記第一蓄電素子を備え、
     前記第一拘束体と前記第一部材とは、前記積層方向において、前記複数の第一蓄電素子を挟む
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
  4.  前記蓄電装置は、前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を収容する外装体を備え、
     前記外装体は、前記第一拘束体と、前記第一拘束体に接続されて前記第一蓄電素子及び前記第二蓄電素子を覆う蓋体と、を有する
     請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  5.  前記第一拘束体は、前記積層方向に突出し、かつ、前記配列方向に延設される凸部を有する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004262413A (ja) * 2003-03-04 2004-09-24 Fuji Heavy Ind Ltd バッテリの取付構造
JP2008192551A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Toyota Motor Corp バッテリパック構造
JP2013196827A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Honda Motor Co Ltd バッテリユニット
KR20130110951A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 전지팩
JP2015005484A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 蓄電池用トレー

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004262413A (ja) * 2003-03-04 2004-09-24 Fuji Heavy Ind Ltd バッテリの取付構造
JP2008192551A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Toyota Motor Corp バッテリパック構造
JP2013196827A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Honda Motor Co Ltd バッテリユニット
KR20130110951A (ko) * 2012-03-30 2013-10-10 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조의 전지팩
JP2015005484A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 東芝三菱電機産業システム株式会社 蓄電池用トレー

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