WO2022254931A1 - 蓄電装置 - Google Patents

蓄電装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022254931A1
WO2022254931A1 PCT/JP2022/015747 JP2022015747W WO2022254931A1 WO 2022254931 A1 WO2022254931 A1 WO 2022254931A1 JP 2022015747 W JP2022015747 W JP 2022015747W WO 2022254931 A1 WO2022254931 A1 WO 2022254931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power storage
spacer
storage element
axis direction
exterior body
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/015747
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰行 岩嶋
敦之 小西
晃希 前田
Original Assignee
株式会社Gsユアサ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Gsユアサ filed Critical 株式会社Gsユアサ
Priority to JP2023525627A priority Critical patent/JPWO2022254931A1/ja
Publication of WO2022254931A1 publication Critical patent/WO2022254931A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H01G11/12Stacked hybrid or EDL capacitors
    • 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
    • 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
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • 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
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • 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
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device including power storage elements and spacers.
  • Patent Document 1 discloses an assembled battery (power storage device) that includes battery cells (power storage elements) and cell holders (spacers) that hold the battery cells, and in which the cell holders are provided with first discharge holes for discharging condensed water. disclosed.
  • the spacer In a configuration in which a spacer is arranged below an electric storage element, if electrolyte leaking from the electric storage element to the spacer or liquid such as condensed water accumulated in the spacer drips downward from the spacer, the electric storage element and the spacer will be damaged.
  • the liquid may cause a short circuit with the lower conductive member (another storage element or the like).
  • the spacer (cell holder) is provided with the first discharge hole for discharging the condensed water. and the conductive member below the spacer (cell holder) may be short-circuited by the condensed water.
  • the present invention has been made by the inventors of the present invention by focusing on the above problem, and an object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing a short circuit between a power storage element and a conductive member below due to liquid. do.
  • a power storage device is a power storage device including a power storage element and a spacer disposed below the power storage element, wherein the spacer intersects a spacer body and a vertical direction of the spacer body. and a projecting portion projecting downward from a second end portion having a lower height than the adjacent first end portion among the end portions in the intersecting direction.
  • the present invention can be realized not only as a power storage device, but also as a spacer.
  • the power storage device of the present invention it is possible to suppress the short circuit between the power storage element and the lower conductive member due to the liquid.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing components of the power storage unit according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing each component of the power storage unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the electric storage element according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of an intermediate spacer according to the embodiment.
  • 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view showing the positional relationship between the first exterior body, the storage element, the end spacers, and the intermediate spacers according to the embodiment.
  • a power storage device is a power storage device including a power storage element and a spacer disposed below the power storage element, wherein the spacer intersects a spacer body and a vertical direction of the spacer body. and a projecting portion projecting downward from a second end portion having a lower height than the adjacent first end portion among the end portions in the intersecting direction.
  • the spacer below the power storage element is arranged downward from the second end, which is lower in height than the adjacent first end, among the ends in the cross direction crossing the vertical direction of the spacer body. It has a protruding part that protrudes into the
  • liquid such as electrolytic solution or condensed water accumulated in the spacer is It can be guided downward from the second end by the projection and discharged. As a result, it is possible to prevent the electric storage element from being short-circuited with the conductive member below due to the liquid.
  • the projecting portion may have a first groove portion that is recessed in the cross direction and extends in the vertical direction.
  • the protruding part since the protruding part has the first groove part, the first groove part serves as a flow path for the liquid, and the liquid tends to fall along the first groove part. Therefore, when the liquid accumulated in the spacer is discharged downward by the projecting portion, it can be easily guided downward and discharged.
  • the power storage device may further include another power storage element arranged below the spacer, and the projecting portion may be arranged so as to protrude below the other power storage element.
  • the protruding portion is arranged so as to protrude further downward than the other power storage elements below the spacer, when the liquid accumulated in the spacer is drained downward by the protruding portion, the liquid is discharged below the other storage element. As a result, it is possible to prevent the electric storage element from short-circuiting with other electric storage elements below due to the liquid.
  • the first end may be a wall projecting upward, and the second end may be a recess recessed downward from the wall.
  • the first end is the wall and the second end is the recess recessed from the wall, so the liquid accumulated in the spacer drops from the first end. is suppressed, and it becomes easy to fall from the second end. As a result, the liquid is prevented from falling from locations other than the projecting portion, and is easily discharged downward from the second end portion by the projecting portion.
  • the spacer body may have a second groove extending toward the second end.
  • the second groove portion serves as a flow path for the liquid, and the liquid accumulated on the spacer main body is discharged to the second groove portion. It can be easily led to the two ends. Thereby, the liquid can be easily discharged downward from the second end by the projecting portion.
  • the longitudinal direction of the exterior body of the power storage device, the arrangement direction of a plurality of power storage elements such as the first power storage element and the second power storage element, the alignment direction of the power storage unit and the control unit, and the container of the power storage device , or the direction in which a pair of electrode terminals are arranged in one storage element is defined as the X-axis direction.
  • the direction in which the electric storage elements and the busbars are arranged, or the direction in which the main body and lid of the container for the electric storage elements are arranged is defined as the Y-axis direction.
  • the stacking direction or vertical direction is defined as the Z-axis direction.
  • These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that cross each other (perpendicularly in this 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 positive direction of the X-axis indicates the direction of the arrow on the X-axis
  • the negative direction of the X-axis indicates the direction opposite to the positive direction of the X-axis.
  • the Z-axis direction may also be referred to as the first direction
  • the Y-axis direction may also be referred to as the second direction or the cross direction
  • the X-axis direction may also be referred to as the third direction.
  • Expressions indicating relative directions or orientations, such as parallel and orthogonal also include cases where the directions or orientations are not strictly speaking.
  • two directions are orthogonal not only means that the two directions are completely orthogonal, but also substantially orthogonal, that is, for example, a difference of about several percent It is also meant to include
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device 1 according to this embodiment.
  • FIG. 2 and FIG. 3 are exploded perspective views showing respective constituent elements of power storage unit 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 3 shows an exploded view of each component fixed to first exterior body 110 of power storage unit 10 shown in FIG. 2 .
  • the power storage device 1 is a device that can charge electricity from the outside and discharge electricity to the outside, and has a substantially rectangular parallelepiped shape in the present embodiment.
  • the power storage device 1 is a battery module (assembled battery) used for power storage or power supply.
  • the power storage device 1 is, for example, an automobile, a motorcycle, a watercraft, a ship, a snowmobile, an agricultural machine, a construction machine, or a rolling stock for an electric railway. It is used as a battery etc.
  • Examples of such vehicles include electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and gasoline vehicles.
  • Examples of railway vehicles for the electric railway include electric trains, monorails, linear motor cars, and hybrid trains having both diesel engines and electric motors.
  • the power storage device 1 can also be used as a stationary battery or the like for home use or for a power generator.
  • the power storage device 1 includes a power storage unit 10 and a control unit 20.
  • the portion of the power storage device 1 that has the power storage element 400 is referred to as power storage unit 10
  • the portion that includes a control device for controlling power storage element 400 is referred to as control unit 20 .
  • the power storage unit 10 has an exterior body 100 and a first reinforcing member 200 . Inside the exterior body 100 , a power storage element 400 , a spacer 500 , a restraint body 600 , a busbar frame 700 , a busbar 800 , and a conductive member 900 . , and the control unit 20 and the like are housed therein.
  • a pair of (positive electrode side and negative electrode side) external terminals 21 and 22 and a connector 23 are arranged in the exterior body 100 . Each component will be described in detail below.
  • the exterior body 100 is a box-shaped (substantially rectangular parallelepiped) container (module case) that constitutes the exterior body of the power storage device 1 .
  • the exterior body 100 is arranged outside the power storage elements 400 and the like, fixes the power storage elements 400 and the like at predetermined positions, and protects them from impacts and the like.
  • the exterior body 100 has a first exterior body 110 , a second exterior body 120 , a fixing member 130 , a gasket 140 and a second reinforcing member 300 .
  • the first exterior body 110 is a flat rectangular member that constitutes the main body of the exterior body 100, on which the power storage element 400 and the like are placed and fixed.
  • the second exterior body 120 is a bottomed rectangular cylindrical member that constitutes the lid of the exterior body 100, is arranged in the positive Z-axis direction of the first exterior body 110, and is connected to the first exterior body 110. cover the power storage element 400 and the like.
  • An opening is formed in the second exterior body 120 in the negative direction of the Z axis, and the first exterior body 110 is arranged so as to block the opening of the second exterior body 120 .
  • the first exterior body 110 is made of a metal member such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, steel plate, or the like, or the metal that has been subjected to insulation treatment such as insulation coating, from the viewpoint of ensuring safety (breakage resistance). It is formed of a highly rigid member such as a member.
  • the second exterior body 120 is made of polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyphenylene sulfide resin (PPS), polyphenylene ether (PPE (including modified PPE), )), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyether ether ketone (PEEK), tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether sulfone ( PES), ABS resin, or a resin member (insulating member) such as a composite material thereof.
  • the first exterior body 110 may be made of the same resin member as the second exterior body 120, but is preferably made of a highly rigid member.
  • the second exterior body 120 may be made of the same metal member as the first exterior body 110 .
  • the first exterior body 110 has a first connection portion 111 , mounting bases 113 , 114 and 115 , and an exterior body convex portion 116 .
  • the second exterior body 120 has a second connection portion 121 .
  • the first connection portion 111 is a portion (flange portion) that is arranged on the outer peripheral portion of the first exterior body 110 and has an angular ring shape when viewed from above (as seen from the Z-axis direction).
  • the first connection portion 111 is arranged at a position facing the second connection portion 121 of the second exterior body 120 , overlaps the second connection portion 121 , and is connected to the second connection portion 121 .
  • the second connection portion 121 is a square ring-shaped portion (flange portion) arranged on the outer peripheral portion of the second exterior body 120 when viewed from above.
  • the second connection portion 121 is arranged at a position facing the first connection portion 111 , overlaps the first connection portion 111 , and is connected to the first connection portion 111 .
  • the first connection portion 111 and the second connection portion 121 are connection portions that are overlapped and connected to each other in the Z-axis direction (first direction), and are connected in the Y-axis direction (second direction intersecting the first direction) and It extends in the X-axis direction (the third direction intersecting the first direction and the second direction).
  • the mounting bases 113 and 114 are members to which the restraining body 600 is attached. Specifically, the mounting base 113 is arranged at the end of the first exterior body 110 in the negative Y-axis direction, and is attached to a portion of the restraining body 600 on the negative Y-axis direction side of the first restraining body 610 described later. The mounting base 114 is arranged at the end of the first exterior body 110 in the positive Y-axis direction, and the portion of the first restricting body 610 on the positive Y-axis direction side is attached thereto. More specifically, mounting bases 113 and 114 have bolt portions, and by fastening the bolt portions to nuts, restraining body 600 (first restraining body 610) is attached to mounting bases 113 and 114. It is attached.
  • the mounting base 115 is a member to which the conductive member 900 is mounted. Specifically, the mounting base 115 is arranged at the center in the X-axis direction and the end in the positive Y-axis direction of the first exterior body 110, and mounting portions 913 and 923, which will be described later, of the conductive member 900 are mounted thereon. More specifically, mounting base 115 has a bolt portion, and conductive member 900 (mounting portions 913 and 923) is attached to mounting base 115 by fastening the bolt portion to a nut.
  • the exterior body convex portion 116 is a convex portion that protrudes toward the power storage element 400 .
  • the exterior body convex portion 116 is disposed in the center portion of the first exterior body 110 in the Y-axis direction, and has a rectangular shape in a top view and a bulging portion (bulge part).
  • Four exterior body protrusions 116 are arranged side by side in the X-axis direction corresponding to the four power storage elements 400 aligned in the X-axis direction.
  • Each convex portion 116 of the exterior body is arranged at a position facing the central portion of a long side surface 411 a of the storage element 400 , which will be described later, and presses the central portion of the storage element 400 .
  • a control wire (also referred to as a communication line, control line, communication cable, or control cable) that transmits information such as the voltage or temperature of the storage element 400 is connected to the control unit 20 inside the second exterior body 120 . Thereby, information such as the voltage or temperature of the storage element 400 is transmitted to and from the control unit 20 .
  • the control unit 20 is electrically connected to the connector 23, thereby transmitting the information to the outside.
  • the gasket 140 is a gasket arranged between the first exterior body 110 and the second exterior body 120 .
  • the gasket 140 is an O-ring that is arranged between the first connection portion 111 and the second connection portion 121 and has a rectangular ring shape when viewed from above. More specifically, the gasket 140 is arranged between the first connecting portion 111 and the second connecting portion 121 in a state of being compressed to the first connecting portion 111 and the second connecting portion 121 .
  • the gasket 140 is made of, for example, rubber (natural rubber, synthetic rubber), or any resin material such as PC, PP, or PE that can be used for the second exterior body 120 .
  • the second reinforcing member 300 is a member arranged at a position sandwiching the second exterior body 120 with the first exterior body 110 and extending along the outer peripheral portions of the first exterior body 110 and the second exterior body 120 .
  • the second reinforcing member 300 is arranged at a position sandwiching the second connecting portion 121 with the first connecting portion 111 and extends in the X-axis direction or the Y-axis direction (the third direction or the second direction).
  • two second reinforcing members 301 extending in the X-axis direction (third direction) are arranged for the first connection portion 111 and the second connection portion 121 on both sides in the Y-axis direction.
  • Two second reinforcing members 302 extending in the Y-axis direction (second direction) are arranged for the first connection portion 111 and the second connection portion 121 on both sides in the X-axis direction.
  • four second reinforcing members 300 are arranged over substantially the entire outer peripheral portions of the first exterior body 110 and the second exterior body 120. be done. In other words, the second reinforcing member 300 extends across the multiple securing members 130 .
  • the second reinforcing member 300 is formed of a metal member such as stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, iron, or steel plate, or a highly rigid member such as the metal member subjected to insulation treatment such as insulating coating.
  • the first connection portion 111 is, for example, a metal (high rigidity) flange portion
  • the second connection portion 121 is, for example, a resin (low rigidity) flange portion. Therefore, the second connecting portion 121 has lower rigidity than at least one of the first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 .
  • first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 both the first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 in the present embodiment
  • second connection portion 121 has lower rigidity than both first connection portion 111 and second reinforcing member 300 .
  • High (or low) rigidity means strong (or weak) against external forces, and is defined as a state in which dimensional change is small (or large) against bending and torsional forces.
  • the second connection portion 121 has lower rigidity than the first connection portion 111, when the central portions of the areas of the same size of the first connection portion 111 and the second connection portion 121 are pressed with the same force, This means that the second connection portion 121 has a larger dimensional change (amount of deflection). Alternatively, it can be said that the second connection portion 121 requires less force than the first connection portion 111 to cause the same dimensional change.
  • the second connecting portion 121 may have lower rigidity as a whole than at least one of the first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 .
  • the second connecting portion 121 may have lower material rigidity than at least one of the first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 (may be formed of a material having lower rigidity), or may be structurally
  • the rigidity may be relatively low (it may be configured in a shape with low rigidity).
  • the fixing member 130 has a first fixing member 131 and a second fixing member 132 .
  • the first fixing member 131 and the second fixing member 132 are members that are connected (joined) to each other to connect (join) the first exterior body 110 and the second exterior body 120 .
  • a plurality of second fixing members 132 are arranged side by side at substantially equal intervals in the first connection portion 111
  • a plurality of first fixing members 132 are arranged in positions corresponding to the second fixing members 132 of the second connection portion 121 .
  • the fixing members 131 are arranged side by side. Thereby, the first fixing member 131 and the second fixing member 132 connect (bond) the first connecting portion 111 and the second connecting portion 121 together with the second reinforcing member 300 .
  • the first fixing member 131 is a bolt
  • the second fixing member 132 is a nut to which the bolt is fastened.
  • a through hole 111 a is formed in the first connecting portion 111
  • a through hole 121 a is formed in the second connecting portion 121
  • a through hole 311 is formed in the second reinforcing member 300 .
  • the male threaded portion of the first fixing member 131 is inserted into these through holes 311 , 121 a and 111 a , and the male threaded portion is fastened to the female threaded portion of the second fixing member 132 .
  • first fixing member 131 and the second fixing member 132 sandwich the second connecting portion 121 between the first connecting portion 111 and the second reinforcing member 300 , and the second reinforcing member 131 moves toward the second connecting portion 121 .
  • the first connection portion 111 and the second connection portion 121 are connected (fixed) by pressing the member 300 .
  • the second fixing member 132 may be a bolt, and the first fixing member 131 may be a nut to which the bolt is fastened.
  • the method of connecting (bonding) the first exterior body 110 and the second exterior body 120 may be other methods, such as riveting, crimping, clipping, bonding, welding, heat sealing, and ultrasonic welding. etc.
  • the first reinforcing member 200 is a plate-shaped member arranged along the exterior body 100 and aligned with the power storage element 400 in the Z-axis direction (first direction).
  • the first reinforcing member 200 is attached to the outer surface of the exterior body 100 .
  • the first reinforcing member 200 is a rectangular corrugated plate extending in the X-axis direction along the first exterior body 110 in the negative Z-axis direction of the power storage element 400 and the first exterior body 110. It is a shaped member.
  • the first reinforcing member 200 contacts and is attached to the outer surface of the first exterior body 110 on the negative side of the Z-axis.
  • the first reinforcing member 200 may be formed by bending a plate member into a corrugated plate shape, or may be formed by casting (die casting) or the like.
  • the first reinforcing member 200 is fixed together with the second connecting portion 121 and the second reinforcing member 300 by the fixing member 130 (the first fixing member 131 and the second fixing member 132) at both ends in the X-axis direction. , is attached to the first connecting portion 111 .
  • the first reinforcing member 200 has reinforcing member connecting portions 210 in which through holes 211 are formed at both ends in the X-axis direction.
  • the second reinforcing members 300 are not arranged at positions corresponding to the fixing members 130 arranged at both ends in the X-axis direction and both ends in the Y-axis direction (corners in the X-axis direction and the Y-axis direction). Therefore, the first reinforcing member 200 is attached to the first connecting portion 111 together with the second connecting portion 121 at the corner. In other words, the first reinforcing member 200 is attached to the first exterior body 110 together with the second exterior body 120 at the corner.
  • the power storage element 400 is a secondary battery (single battery) capable of charging and discharging electricity.
  • the power storage element 400 is a nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power storage elements 400 have a flattened rectangular parallelepiped shape (rectangular shape). 411a faces the Z-axis direction), and are arranged in the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • two first power storage elements 401 are stacked (flat stacked) in the Z-axis direction
  • two second power storage elements 402 are stacked (flat stacked) in the Z-axis direction
  • two third power storage elements 403 are stacked (flat stacked).
  • Two fourth power storage elements 404 are stacked (flat stacked) in the Z-axis direction.
  • Two first power storage elements 401, two second power storage elements 402, two third power storage elements 403, and two fourth power storage elements 404 extend from the negative direction of the X axis to the positive direction of the X axis. arranged in a row.
  • the number of power storage elements 400 is not particularly limited, and any number of power storage elements 400 may be arranged (stacked) in the Z-axis direction, and how many power storage elements 400 may be arranged (arranged) in the X-axis direction.
  • the shape of the electric storage element 400 is not limited to the rectangular shape described above, and may be other shapes such as a polygonal columnar shape, a cylindrical shape, an elliptical columnar shape, and an oval columnar shape.
  • the storage element 400 is not limited to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and may be a secondary battery other than a non-aqueous electrolyte secondary battery, or may be a capacitor.
  • the power storage element 400 may be a primary battery that can use stored electricity without being charged by the user, instead of a secondary battery.
  • Electric storage element 400 may be a battery using a solid electrolyte.
  • the storage element 400 may be a pouch-type storage element. A detailed description of the configuration of the storage element 400 will be given later.
  • the spacer 500 is a rectangular and plate-like spacer arranged adjacent to the power storage element 400 .
  • Spacer 500 is arranged in the Z-axis plus direction or the Z-axis minus direction of storage element 400 , facing long side surface 411 a of storage element 400 .
  • the spacer 500 is formed of an insulating member such as any resin material that can be used for the second exterior body 120, or a member having a high heat insulating property such as a damper material.
  • an intermediate spacer 510 and a pair of end spacers 520 are arranged as spacers 500 .
  • the intermediate spacer 510 is the spacer 500 arranged between the two power storage elements 400
  • the end spacer 520 is the spacer 500 arranged between the power storage element 400 and the first exterior body 110 or the restraining body 600.
  • An intermediate spacer 510 and a pair of end spacers 520 are arranged so as to sandwich the power storage element 400 in the Z-axis direction, and between the power storage elements 400 and between the power storage elements 400 and the first exterior body 110 and the restraining body 600.
  • the intermediate spacer 510 is provided for each of the first power storage element 401 to the fourth power storage element 404. and a pair of end spacers 520 are arranged.
  • an insulating sheet may be arranged on the side surface of power storage element 400. FIG. A detailed description of the configuration of the intermediate spacer 510 will be given later.
  • Each of the end spacers 520 arranged on the positive side of the Z-axis has two protrusions 521 aligned in the X-axis direction at the ends in the negative Y-axis direction.
  • the protrusion 521 is inserted into a circular through-hole 611 formed in a first restraining body 610 and a circular through-hole 621 formed in a second restraining body 620 of a restraining body 600 described later in the Z-axis plus direction. It is a columnar protrusion protruding into the Thereby, the restraining body 600 can be positioned with respect to the spacer 500 (and the storage element 400).
  • the restraint body 600 is a member that sandwiches a plurality of power storage elements 400 such as the first power storage element 401 and the second power storage element 402 together with the first exterior body 110 in the Z-axis direction. Specifically, first exterior body 110 and restraint body 600 are joined together to sandwich a plurality of power storage elements 400 . Thereby, the first exterior body 110 and the restraining body 600 restrain the plurality of power storage elements 400 in the Z-axis direction (apply a restraining force in the Z-axis direction to the plurality of power storage elements 400). First exterior body 110 extends in the X-axis direction across first to fourth storage elements 401 to 404, and restraint body 600 holds first to fourth storage elements 401 to 404 respectively. Individually constrained with the single exterior body 110 .
  • the restraint body 600 is formed of a metal member or the like that can be used for the first exterior body 110 .
  • the restraining body 600 has a first restraining body 610 and a second restraining body 620.
  • the first restraint body 610 is a plate-like member arranged in the positive Z-axis direction of the second restraint body 620 and joined to the first exterior body 110 and having an inverted U shape when viewed from the X-axis direction.
  • the second restraint body 620 is a plate-like member arranged so as to cover substantially the entire side surface of the power storage element 400 and the spacer 500 (end spacer 520) in the positive Z-axis direction.
  • the first restraint body 610 and the second restraint body 620 are formed with protrusions (bulges) extending in the Y-axis direction for strength improvement.
  • the shape and number are not particularly limited, and a configuration in which no convex portion (expanded portion) is formed may be used.
  • the first restraint 610 and the second restraint 620 may be integrally formed, or the restraint 600 may not have the second restraint 620 .
  • the first storage element 401 to the fourth storage element 404 are arranged apart from each other, and the restraining bodies 600 arranged in the X-axis direction are also arranged apart from each other.
  • a heat insulating material may be placed in the gap between the first storage element 401 and the second storage element 402, thereby further suppressing the thermal influence of the first storage element 401 and the second storage element 402 on each other. can do.
  • the busbar frame 700 is a flat rectangular insulating member capable of electrically insulating the busbar 800 from other members and regulating the position of the busbar 800 .
  • the busbar frame 700 is made of, for example, any resin material that can be used for the second exterior body 120 .
  • the busbar frame 700 is arranged in the Y-axis negative direction of the plurality of power storage elements 400 and is positioned with respect to the plurality of power storage elements 400 , so that the busbar 800 is positioned with respect to the plurality of power storage elements 400 . It is joined to the electrode terminals of the plurality of power storage elements 400 .
  • the bus bar 800 is a plate-like member that is arranged in the Y-axis negative direction of the plurality of storage elements 400 and is connected (joined) to the plurality of storage elements 400 and the conductive member 900 .
  • Busbar 800 includes busbars 810 , 820 and 830 .
  • Bus bar 810 connects electrode terminals 420 (to be described later) of adjacent storage elements 400 to each other.
  • the bus bars 820 and 830 connect the electrode terminals 420 of the storage element 400 to the later-described connection portions 912 and 922 of the conductive member 900, thereby electrically connecting the storage element 400 to the positive and negative external terminals 21 and 22. do.
  • bus bar 800 and electrode terminal 420 of power storage element 400 are connected (joined) by welding, but may be connected (joined) by bolting or the like.
  • Bus bar 800 and connecting portions 912 and 922 of conductive member 900 are connected (joined) by bolting, but may be connected (joined) by welding or the like.
  • the bus bar 800 is made of, for example, a conductive member made of metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, nickel, or a combination thereof, or a conductive member other than metal.
  • the bus bar 800 connects two power storage elements 400 in parallel to form four sets of power storage element groups, and connects the four power storage element groups in series. All eight power storage elements 400 may be connected in series, or other configurations may be used.
  • the conductive member 900 is a conductive member that is connected to the bus bar 800 and the control unit 20 to electrically connect the power storage element 400 and the external terminals 21 and 22 .
  • Conductive member 900 is a conductive member (also referred to as a power line, power line, main circuit cable, power cable, or power cable) arranged on the main current (charge/discharge current) path of power storage element 400 .
  • the conductive member 900 is made of, for example, a conductive member made of metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, or nickel, a combination thereof, or a conductive member other than metal.
  • the conductive member 900 has a conductive member 910 and a conductive member 920 .
  • the conductive member 910 has connecting portions 911 and 912 and a mounting portion 913 .
  • the conductive member 920 has connecting portions 921 and 922 and a mounting portion 923 .
  • connection portion 912 is a portion connected to the busbar 820
  • connection portion 922 is a portion connected to the busbar 830
  • the attachment portions 913 and 923 are portions attached to the attachment base 115 of the first exterior body 110 as described above.
  • conductive member 910 has a configuration in which a plate member extends from connection portion 911 to attachment portion 913 and an electric wire extends from attachment portion 913 to connection portion 912
  • the conductive member 920 has a structure in which a plate member extends from the connection portion 921 to the attachment portion 923 and an electric wire extends from the attachment portion 923 to the connection portion 922 .
  • the control unit 20 is a device having a control device (not shown) that controls the storage elements 400 in the storage unit 10 , specifically a BMS (Battery Management System) that controls the storage elements 400 .
  • the control device arranged in the control unit 20 is a device that is connected to the main current path of the storage element 400 and controls the storage element 400.
  • a circuit board, a fuse They are relays, semiconductor switches such as FETs (Field Effect Transistors), shunt resistors, and the like.
  • the control unit 20 is housed in the exterior body 100 .
  • External terminals 21 and 22 which are a pair of positive and negative module terminals (general terminals), are arranged at the ends of the exterior body 100 in the positive direction of the X axis. External terminals 21 and 22 are electrically connected to power storage element 400 of power storage unit 10 via connecting portions 911 and 921 .
  • the power storage device 1 charges electricity from the outside and discharges electricity to the outside through the external terminals 21 and 22 .
  • the external terminal 21 is a positive external terminal that is a positive external terminal
  • the external terminal 22 is a negative external terminal that is a negative external terminal.
  • the external terminals 21 and 22 are made of a conductive member made of metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, or the like.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the power storage element 400 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 4 shows an exploded view of each part in a state in which the power storage element 400 shown in FIG. 3 is placed vertically (upright).
  • the electric storage element 400 includes a container 410, a pair of (positive electrode and negative electrode) electrode terminals 420, and a pair of (positive electrode and negative electrode) gaskets 430.
  • a pair of (positive electrode and negative electrode) gaskets 440 , a pair (positive electrode and negative electrode) current collectors 450 , and an electrode body 460 are housed inside the container 410 .
  • An electrolytic solution non-aqueous electrolyte
  • the type is not particularly limited as long as it does not impair the performance of the electric storage element 400, and various kinds can be selected.
  • a spacer disposed on the side or below the electrode body 460, an insulating film that wraps the electrode body 460 or the like, an insulating sheet that covers the outer surface of the container 410, or the like may be disposed.
  • the container 410 is a rectangular parallelepiped (square or box-shaped) case having a container body 411 with an opening and a container lid 412 closing the opening of the container body 411 .
  • the container 410 has a structure in which the inside can be hermetically sealed by, for example, welding the container body 411 and the container lid 412 after housing the electrode body 460 and the like inside the container body 411 .
  • the material of the container body 411 and the container lid 412 is not particularly limited, but weldable metals such as stainless steel, aluminum, aluminum alloys, iron, and plated steel plates are preferable.
  • the container main body 411 is a rectangular tubular member that constitutes the main body of the container 410 and has a bottom, and an opening is formed on the Y-axis negative direction side.
  • the container body 411 has a pair of rectangular and planar (flat) long side surfaces 411a on both side surfaces in the Z-axis direction, and a pair of rectangular and planar (flat) side surfaces on both side surfaces in the X-axis direction. It has a short side surface 411b and a rectangular planar (flat) bottom surface 411c on the Y-axis plus direction side.
  • the container lid 412 is a rectangular plate-like member that constitutes the lid of the container 410 and extends in the X-axis direction on the Y-axis minus direction side of the container body 411 .
  • the container cover 412 has a gas discharge valve 412a that releases the pressure inside the container 410 when the pressure rises, and an injection part (not shown) for injecting the electrolytic solution into the container 410. ) etc. are provided.
  • the container 410 has a container body 411 and a container lid 412 that are arranged side by side in the Y-axis direction (second direction) and joined together.
  • the first storage element 401 to the fourth storage element 404 are arranged side by side in the X-axis direction (third direction), which is the longitudinal direction of the container lid 412 .
  • the electrode body 460 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 formed by forming a positive electrode active material layer on a positive electrode substrate layer, which is a collector foil made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the negative electrode plate is formed by forming a negative electrode active material layer on a negative electrode substrate layer, which is a collector 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 any known material can be appropriately used as long as it can intercalate and deintercalate lithium ions.
  • electrode body 460 is formed by winding electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate) around a winding axis (virtual axis parallel to the X-axis direction) extending in the X-axis direction. It is a type (so-called vertically wound type) electrode assembly.
  • the electrode plates (positive electrode plate and negative electrode plate) of the electrode assembly 460 are stacked in the Z-axis direction, so the Z-axis direction is also called the stacking direction. That is, the electrode body 460 is formed by stacking electrode plates in the stacking direction.
  • the electrode body 460 has a pair of flat portions 461 aligned in the Z-axis direction and a pair of curved portions 462 aligned in the Y-axis direction by winding the electrode plate. is the stacking direction of the electrode plates in the flat portion 461 .
  • the flat portion 461 is a flat portion that connects the ends of a pair of curved portions 462, and the curved portion 462 is a portion curved in a semicircular shape or the like so as to protrude in the Y-axis direction.
  • the flat surface of the flat portion 461 faces the stacking direction.
  • the pair of flat portions 461 face each other in the stacking direction. It can be said that the plurality of first power storage elements 401 are arranged in the stacking direction.
  • the X-axis direction in which the first storage element 401 to the fourth storage element 404 are arranged is also called the arrangement direction.
  • the first storage element 401 to the fourth storage element 404 are arranged in the arrangement direction crossing the stacking direction.
  • the active material is formed (coated) at the ends of the positive electrode plate and the negative electrode plate in the shifted direction. 3) It has a part (active material layer non-formed part) where the base material layer is exposed without being exposed.
  • the electrode body 460 protrudes from the flat portion 461 and the curved portion 462 to both sides in the X-axis direction at both ends in the X-axis direction, and the active material layer non-formed portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated to form the current collector 450 . It has an end 463 connected to the .
  • the electrode body 460 includes a so-called horizontally wound electrode body formed by winding electrode plates around a winding axis extending in the Y-axis direction, and a laminated type ( Any type of electrode body may be used, such as a stack type electrode body or a bellows-shaped electrode body in which electrode plates are folded into a bellows shape.
  • the flat portion is the flat portion other than the curved portion and the connection portion (tab) with the current collector.
  • a flat portion is a flat portion other than the connection portion (tab) with the current collector.
  • the electrode terminals 420 are terminals (a positive terminal and a negative terminal) of the power storage element 400, and are arranged on the container lid 412 so as to protrude in the negative direction of the Y axis.
  • the electrode terminal 420 is electrically connected to the positive plate and the negative plate of the electrode body 460 via the current collector 450 .
  • the electrode terminal 420 is made of a conductive member such as metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, or the like.
  • the current collector 450 is a conductive member (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) electrically connected to the electrode terminal 420 and the end portion 463 of the electrode body 460 .
  • the current collector 450 is made of aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
  • the gaskets 430 and 440 are plate-shaped electrically insulating sealing members arranged between the container cover 412 and the electrode terminal 420 and current collector 450 .
  • the gaskets 430 and 440 are made of, for example, any electrically insulating resin material that can be used for the second exterior body 120 .
  • FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the intermediate spacer 510 according to this embodiment.
  • FIG. 5(a) is an enlarged perspective view of the intermediate spacer 510 shown in FIG.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the first end portions 514, 515 and second end portion 516 of the intermediate spacer 510 in FIG. 1 is a perspective view of a part shown in FIG.
  • FIG. 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view showing the positional relationship between the first exterior body 110, the storage element 400, the end spacer 520, and the intermediate spacer 510 according to the present embodiment.
  • (a) of FIG. 6 is a perspective view showing the configuration in which the power storage element 400 , the intermediate spacer 510 and the end spacer 520 are placed on the first exterior body 110 .
  • FIG. 6(b) is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 6(a) taken along a plane parallel to the YZ plane through the VIb--VIb line.
  • the intermediate spacer 510 includes a spacer body 511, a first wall portion 512, a second wall portion 513, first ends 514 and 515, a second end 516, and a projecting portion 517 .
  • the spacer main body 511 is a flat plate-like and rectangular portion that constitutes the main body of the intermediate spacer 510, and is arranged at a position facing the long side surface 411a of the container 410 of the power storage element 400 and abuts on the long side surface 411a.
  • the spacer main body 511 has a second groove portion 511a and a spacer convex portion 511b.
  • the second groove portion 511 a is a groove portion extending toward the second end portion 516 .
  • the second groove portion 511 a is formed at the end portion of the spacer body 511 in the negative Y-axis direction so as to extend in the X-axis direction, and is connected to the second end portion 516 . More specifically, the second groove portion 511a extends from one end to the other end in the X-axis direction along the edge of the spacer body 511 in the negative Y-axis direction. It is a recess recessed in the negative direction of the axis.
  • the second groove portion 511a extends from the Y-axis negative direction and X-axis positive direction end and the X-axis negative direction end of the spacer body 511 toward the second end portion 516 along the edge in the Y-axis negative direction. and is connected to the second end 516 .
  • the spacer convex portion 511b is arranged in the central portion of the spacer main body 511 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and is a rectangular convex portion that protrudes in the Z-axis direction when viewed from above.
  • the spacer convex portion 511b is arranged to protrude toward the central portion of the long side surface 411a of the container 410 of the power storage element 400, and contacts and presses the central portion.
  • the spacer projections 511b are arranged on both sides of the spacer main body 511 in the Z-axis direction, and are arranged on both sides of the spacer main body 511 in the Z-axis direction. It protrudes toward and presses the central portion.
  • the first wall portion 512 is a flat and rectangular wall portion that protrudes upward (in the positive Z-axis direction) from the edges of the spacer body 511 in the positive direction of the X-axis, the negative direction of the X-axis, and the positive direction of the Y-axis. .
  • the first wall portion 512 is arranged to cover substantially half of the pair of short side surfaces 411b and the bottom surface 411c of the container 410 of the storage element 400 in the Z-axis direction.
  • the second wall portion 513 is a flat and rectangular wall portion that protrudes upward (in the positive Z-axis direction) from the end portion in the positive X-axis direction of the edge of the spacer body 511 in the negative Y-axis direction.
  • the second wall portion 513 is arranged to cover approximately half of the end portion of the container lid 412 of the power storage element 400 in the positive direction of the X axis in the Z axis direction.
  • the second wall portion 513 faces the wall surface between the gas discharge valve 412a of the storage element 400 in the container lid 412 and the electrode terminal 420 in the positive direction of the X axis. It is arranged so as to cover approximately half in the direction.
  • the first end portions 514 and 515 are plate-like and rectangular wall portions that protrude upward (in the positive Z-axis direction) from the end portion in the negative X-axis direction of the edge of the spacer body 511 in the negative Y-axis direction. .
  • the first ends 514 and 515 are arranged so as to cover approximately half in the Z-axis direction of the end in the negative X-axis direction of the container lid 412 of the power storage element 400 .
  • the first end portions 514 and 515 are opposed to the wall surface between the gas discharge valve 412a of the storage element 400 and the electrode terminal 420 in the negative direction of the X axis in the container lid 412. It is arranged so as to cover approximately half in the Z-axis direction.
  • a second end 516 is positioned between the first ends 514 and 515 .
  • the second end portion 516 is a concave portion that is recessed downward (Z-axis negative direction) from the first end portions 514 and 515 and has a lower height than the first end portions 514 and 515 .
  • the second end portion 516 is a rectangular concave portion when viewed from the Y-axis direction.
  • the first end portions 514 and 515 are wall portions adjacent to the second end portion 516 among the ends in the cross direction (Y-axis direction) crossing the vertical direction of the spacer body 511 .
  • the first end portion 514 is arranged in the X-axis plus direction of the second end portion 516
  • the first end portion 515 is arranged in the X-axis minus direction of the second end portion 516 .
  • the first ends 514 and 515 are a pair of walls located on either side of the second end 516 in the X-axis direction, the second end 516 being between the first ends 514 and 515 is a concave portion that is concave in the negative direction of the Z-axis.
  • the second end 516 is a space formed between the first ends 514 and 515 by the first ends 514 and 515 being spaced apart in the X-axis direction.
  • the protruding portion 517 is a portion that protrudes downward (Z-axis negative direction) from the second end portion 516 and guides the liquid passing through the second end portion 516 downward.
  • the protruding portion 517 is a guide portion that guides downward the liquid that passes through the second end portion 516 .
  • the liquid is, for example, an electrolytic solution that has leaked from the storage element 400 and accumulated on the spacer body 511 , or condensed water that has condensed on the spacer body 511 .
  • the protruding portion 517 is a plate-shaped rectangular portion that is arranged in the negative Z-axis direction of the second end portion 516 on the side surface of the spacer body 511 in the negative Y-axis direction and extends in the negative Z-axis direction.
  • the projecting portion 517 has a first groove portion 517a.
  • the first groove portion 517a is a groove portion in which the surface of the projecting portion 517 is recessed in the cross direction (Y-axis direction) and extends in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the first groove portion 517a is a recess in which the X-axis direction central portion of the surface of the protruding portion 517 in the Y-axis negative direction is recessed in a rectangular shape in the Y-axis positive direction.
  • the first groove portion 517a is arranged to extend from one end edge to the other end edge of the projecting portion 517 in the Z-axis direction. is arranged at a position lower than adjacent portions in the X-axis direction.
  • the end of the first groove portion 517a in the Z-axis plus direction is connected to the second groove portion 511a.
  • the end portion of the first groove portion 517a in the positive Z-axis direction is located closer to the end surface of the spacer convex portion 511b in the positive Z-axis direction and the surface of the spacer main body 511 located around the spacer convex portion 511b in the positive Z-axis direction. It is arranged in the Z-axis minus direction.
  • the intermediate spacer 510 is arranged between the two power storage elements 400 in the Z-axis direction. As shown in FIG. 6, the intermediate spacer 510 is arranged below the power storage element 400 (power storage element 400a), and the other power storage element 400 (power storage element 400b) is placed below the intermediate spacer 510. As shown in FIG. Protruding portion 517 is arranged to protrude downward from other power storage element 400 (power storage element 400b).
  • the first exterior body 110 is formed with an exterior body convex portion 116 that protrudes upward from a main surface 110a that is a surface (upper surface) in the positive direction of the Z axis.
  • An end spacer 520 is positioned above.
  • Energy storage element 400b is arranged above end spacer 520
  • intermediate spacer 510 is arranged above energy storage element 400b.
  • Projecting portion 517 protrudes toward power storage element 400 b , and extends beyond power storage element 400 b and end spacer 520 to above major surface 110 a and below end spacer 520 .
  • the first groove portion 517a extends above the main surface 110a and below the storage element 400b and the end spacer 520. As shown in FIG.
  • the intermediate spacer 510 below the power storage element 400a has the adjacent second end portion in the cross direction crossing the vertical direction of the spacer main body 511 . It has a second end 516 that is lower in height than the ends 514 and 515 . Intermediate spacer 510 has a projection 517 projecting downwardly from second end 516 to guide downward liquid passing through second end 516 . In this way, by providing the intermediate spacer 510 with the protruding portion 517 that protrudes downward from the second end portion 516 , liquid such as electrolytic solution or condensed water accumulated in the intermediate spacer 510 is It can be guided downward from the portion 516 and discharged. As a result, it is possible to prevent the electric storage element 400a from being short-circuited with the lower conductive member (such as the electric storage element 400b) due to the liquid.
  • the lower conductive member such as the electric storage element 400b
  • the protruding part 517 has the first groove part 517a, so that the first groove part 517a serves as a flow path for the liquid, and the liquid tends to fall along the first groove part 517a. Therefore, when the liquid accumulated in the intermediate spacer 510 is discharged downward by the projecting portion 517, it can be easily guided downward and discharged.
  • the liquid By flowing the liquid into the first groove portion 517a, the liquid can be kept in the first groove portion 517a and the liquid can be prevented from falling from the second end portion 516. Since the spacer protrusions 511 b are provided on the spacer main body 511 , the liquid is stored in a position where the spacer protrusions 511 b of the spacer main body 511 are not provided, and the liquid falls from the second end 516 . can also be suppressed.
  • the end face (upper surface) of the spacer convex portion 511b in the positive Z-axis direction is arranged in the positive Z-axis direction relative to the end of the first groove portion 517a in the positive Z-axis direction.
  • the liquid contained in the spacer main body 511 where the spacer protrusions 511b are not provided overflows the liquid flows out of the first grooves 517a before reaching the upper surfaces of the spacer protrusions 511b. can be discharged. Thereby, it is possible to prevent the power storage element 400a above the intermediate spacer 510 from being immersed in the liquid.
  • the protruding portion 517 is arranged to protrude further downward than the power storage element 400b below the intermediate spacer 510, when the liquid accumulated in the intermediate spacer 510 is discharged downward by the protruding portion 517, the liquid is It is discharged below the element 400b. As a result, it is possible to prevent the electric storage element 400a from being short-circuited with the lower electric storage element 400b due to the liquid.
  • the electric storage element 400b is arranged at a position higher than the main surface 110a of the first exterior body 110 by the convex portion 116 of the exterior body, the liquid accumulates below the electric storage element 400b. Accordingly, even when the liquid accumulates on the first exterior body 110, it is possible to prevent the liquid from contacting the power storage element 400b.
  • the liquid accumulated in the intermediate spacer 510 falls from the first ends 514 and 515. , and is more likely to fall from the second end 516 . As a result, the liquid is prevented from falling from locations other than the protruding portion 517 and is easily discharged downward from the second end portion 516 by the protruding portion 517 .
  • the spacer main body 511 is provided with the second groove portion 511a extending toward the second end portion 516, the second groove portion 511a serves as a flow path for the liquid, and the liquid accumulated on the spacer main body 511 flows through the second end portion. 516 can be easily led to. Accordingly, the liquid can be easily discharged downward from the second end portion 516 by the projecting portion 517 .
  • the second exterior body 120 of the exterior body 100 is a bottomed rectangular tubular member having an opening formed in the negative direction of the Z axis
  • the first exterior body 110 is the second exterior body.
  • 120 is a flat rectangular member that closes the opening.
  • the first exterior body 110 is a bottomed rectangular cylindrical member with an opening formed in the positive direction of the Z axis
  • the second exterior body 120 is a flat rectangular shape that closes the opening of the first exterior body 110 . It may be a shaped lid or any other shape.
  • the first exterior body 110 is arranged in the negative Z-axis direction of the power storage element 400, and the restraining body 600 is arranged in the positive Z-axis direction of the power storage element 400 and joined to each other.
  • the first exterior body 110 may be arranged in the positive Z-axis direction of the power storage element 400, and the restraining body 600 may be arranged in the negative Z-axis direction of the power storage element 400 and joined together.
  • the power storage device 1 may have a configuration that is upside down.
  • Intermediate spacer 510 still has a protrusion 517 projecting downward from second end 516 that is lower in height than first ends 514 and 515 .
  • the restraining body 600 is attached to the first exterior body 110 to restrain the power storage element 400 .
  • restraining body 600 may not be attached to first exterior body 110 , and restraining body 600 may be attached to another member to restrain power storage element 400 .
  • the pair of wall portions of the first end portions 514 and 515 are arranged on both sides of the second end portion 516 .
  • the first end 514 or 515 may be arranged only on one side of the second end 516 .
  • the second end portion 516 is lower in height than the adjacent portions (first end portions 514 and 515) due to the downward depression of the end wall portion of the spacer body 511. I decided to However, the second end portion 516 only needs to be lower than the adjacent portion of the spacer body 511 , and the slope of the upper surface of the spacer body 511 allows the adjacent portion (first end portion) The height may be lower than .
  • the first groove portion 517a of the projecting portion 517 is a recess in which the central portion in the X-axis direction of the surface of the projecting portion 517 in the negative Y-axis direction is recessed in a rectangular shape.
  • the first groove portion 517a may be recessed in any shape other than a rectangular shape, and may be arranged at any position on the projecting portion 517.
  • the protruding portion 517 is a plate-like and rectangular portion in which the first groove portion 517a is formed.
  • the projecting portion 517 may have any shape such as a columnar shape or a cylindrical shape, and does not have to have the first groove portion 517a.
  • the projecting portion 517 extends below the storage element 400b and the end spacer 520.
  • the projecting portion 517 (and the first groove portion 517a) may not extend below the end spacer 520, and may not extend below the power storage element 400b.
  • a conductive member other than power storage element 400 may be arranged below intermediate spacer 510 .
  • the second groove portion 511a of the spacer main body 511 is a groove portion that extends in the X-axis direction toward the second end portion 516 along the edge of the spacer main body 511 in the negative Y-axis direction.
  • the second groove portion 511 a may be formed at any position of the spacer body 511 , such as a groove extending from the central portion of the spacer body 511 or the end portion in the X-axis direction toward the second end portion 516 .
  • the liquid can be accommodated in the first groove portion 517a and the liquid can be prevented from falling from the second end portion 516.
  • the spacer main body 511 has the rectangular spacer projections 511b when viewed from above, but the shape of the spacer projections 511b is not particularly limited.
  • the protruding region of the spacer protrusions 511b or increasing the amount of protrusion a large amount of liquid can be accommodated in the positions of the spacer main body 511 where the spacer protrusions 511b are not provided. Liquid can be prevented from falling from the second end 516 .
  • the spacer main body 511 is formed so that one or both of the second groove portion 511a and the spacer convex portion 511b can accommodate a larger amount of liquid than the total amount of the electrolyte contained in the power storage element 400 or the surplus amount of the electrolyte. may be
  • the spacer main body 511 may not have at least one of the second groove portion 511a and the spacer convex portion 511b.
  • any one of the intermediate spacers 510 may have a different configuration.
  • the end spacer 520 may also be configured to have a projecting portion or the like.
  • the power storage device 1 does not need to include all the components described above. Power storage device 1 may not include control unit 20, exterior body 100, first reinforcing member 200, restraint body 600, or the like.
  • the present invention can be realized not only as the power storage device 1 but also as the intermediate spacer 510 .
  • the present invention can be applied to a power storage device having a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
  • power storage device 10 power storage unit 20 control unit 21, 22 external terminal 800, 810, 820, 830 bus bar 100 exterior body 110 first exterior body 110a main surface 116 exterior body convex portion 120 second exterior body 130 fixing member 400, 400a, 400b storage element 410 container 411 container body 411a long side 420 electrode terminal 500 spacer 510 intermediate spacer 511 spacer body 511a second groove 511b spacer projection 512 first wall 513 second wall 514, 515 first end 516 second End 517 Projection 517a First groove 520 End spacer 600 Restraint 900, 910, 920 Conductive member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

蓄電素子と、蓄電素子の下方に配置されるスペーサとを備える蓄電装置であって、スペーサは、スペーサ本体と、スペーサ本体の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部と、を有する。

Description

蓄電装置
 本発明は、蓄電素子とスペーサとを備える蓄電装置に関する。
 従来、蓄電素子と、蓄電素子の下方に配置されるスペーサと、を備える蓄電装置が知られている。特許文献1には、電池セル(蓄電素子)と、電池セルを保持するセルホルダ(スペーサ)とを備え、セルホルダに、結露水を排出する第1排出孔が設けられた組電池(蓄電装置)が開示されている。
特開2018-101500号公報
 蓄電素子の下方にスペーサが配置される構成において、蓄電素子からスペーサに漏れ出した電解液、または、スペーサに溜まった結露水等の液体がスペーサから下方に垂れてくると、蓄電素子とスペーサの下方の導電部材(他の蓄電素子等)とが当該液体によって短絡するおそれがある。例えば、上記従来の蓄電装置では、スペーサ(セルホルダ)に結露水を排出する第1排出孔が設けられているため、第1排出孔から結露水が排出された際に、蓄電素子(電池セル)とスペーサ(セルホルダ)の下方の導電部材とが当該結露水によって短絡するおそれがある。
 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、蓄電素子が下方の導電部材と液体によって短絡するのを抑制することが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、蓄電素子と、前記蓄電素子の下方に配置されるスペーサとを備える蓄電装置であって、前記スペーサは、スペーサ本体と、前記スペーサ本体の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部と、を有する。
 本発明は、蓄電装置として実現することができるだけでなく、スペーサとしても実現することができる。
 本発明における蓄電装置によれば、蓄電素子が下方の導電部材と液体によって短絡するのを抑制することができる。
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ユニットが有する各構成要素を分解して示す分解斜視図である。 図3は、実施の形態に係る蓄電ユニットが有する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を分解して各構成要素を示す分解斜視図である。 図5は、実施の形態に係る中間スペーサの構成を示す斜視図である。 図6は、実施の形態に係る第一外装体、蓄電素子及びエンドスペーサと、中間スペーサとの位置関係を示す斜視図及び断面図である。
 本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、前記蓄電素子の下方に配置されるスペーサとを備える蓄電装置であって、前記スペーサは、スペーサ本体と、前記スペーサ本体の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部と、を有する。
 これによれば、蓄電装置において、蓄電素子の下方のスペーサは、スペーサ本体の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部を有している。このように、スペーサにおいて、スペーサ本体の第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部を設けることにより、スペーサに溜まった電解液または結露水等の液体を、突出部によって第二端部から下方へ導いて排出することができる。これにより、当該液体によって蓄電素子が下方の導電部材と短絡するのを抑制することができる。
 前記突出部は、前記交差方向に凹み、かつ、上下方向に延びる第一溝部を有することにしてもよい。
 これによれば、スペーサにおいて、突出部が第一溝部を有していることにより、第一溝部が液体の流路となり、当該液体は、第一溝部を伝って落下しやすい。このため、スペーサに溜まった液体を突出部によって下方へ排出する際に、容易に下方へ導いて排出することができる。
 蓄電装置はさらに、前記スペーサの下方に配置される他の蓄電素子を備え、前記突出部は、前記他の蓄電素子よりも下方に突出して配置されることにしてもよい。
 これによれば、スペーサにおいて、突出部が、スペーサの下方の他の蓄電素子よりも下方に突出して配置されているため、スペーサに溜まった液体を突出部によって下方へ排出する際に、当該液体は、当該他の蓄電素子の下方に排出される。これにより、当該液体によって蓄電素子が下方の他の蓄電素子と短絡するのを抑制することができる。
 前記第一端部は、上方に突出する壁部であり、前記第二端部は、前記壁部から下方に凹む凹部であることにしてもよい。
 これによれば、スペーサにおいて、第一端部は、壁部であり、第二端部は、当該壁部から凹む凹部であるため、スペーサに溜まった液体は、第一端部からは落下するのが抑制され、第二端部から落下しやすくなる。これにより、当該液体が、突出部以外の箇所から落下するのが抑制され、第二端部から突出部によって下方へ排出されやすくなる。
 前記スペーサ本体は、前記第二端部へ向けて延びる溝部である第二溝部を有することにしてもよい。
 これによれば、スペーサにおいて、スペーサ本体に、第二端部へ向けて延びる第二溝部が設けられているため、第二溝部が液体の流路となり、スペーサ本体上に溜まった液体を、第二端部へ容易に導くことができる。これにより、当該液体を、第二端部から突出部によって下方へ容易に排出することができる。
 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、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、蓄電ユニットと制御ユニットとの並び方向、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。蓄電素子とバスバーとの並び方向、または、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、蓄電素子と拘束体との並び方向、蓄電素子とスペーサとの並び方向、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。以下では、Z軸方向を第一方向とも呼び、Y軸方向を第二方向または交差方向とも呼び、X軸方向を第三方向とも呼ぶ場合がある。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。例えば、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、例えば数%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1の全般的な説明]
 まず、本実施の形態における蓄電装置1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1の外観を示す斜視図である。図2及び図3は、本実施の形態に係る蓄電ユニット10が有する各構成要素を分解して示す分解斜視図である。図3は、図2に示した蓄電ユニット10が有する第一外装体110に固定された各構成要素を分解して示している。
 蓄電装置1は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。例えば、蓄電装置1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1は、例えば、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、リニアモーターカー、並びに、ディーゼル機関及び電気モーターの両方を備えるハイブリッド電車が例示される。蓄電装置1は、家庭用または発電機用等に使用される定置用のバッテリ等としても用いることができる。
 図1~図3に示すように、蓄電装置1は、蓄電ユニット10と、制御ユニット20とを備えている。以下では、蓄電装置1のうちの蓄電素子400を有する部分を蓄電ユニット10と称し、蓄電素子400を制御する制御機器を有する部分を制御ユニット20と称する。蓄電ユニット10は、外装体100と、第一補強部材200とを有し、外装体100の内方には、蓄電素子400、スペーサ500、拘束体600、バスバーフレーム700、バスバー800、導電部材900、及び、制御ユニット20等が収容されている。外装体100には、一対(正極側及び負極側)の外部端子21及び22と、コネクタ23とが配置されている。各構成要素について、以下に詳細に説明する。
 [1.1 外装体100の説明]
 外装体100は、蓄電装置1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。外装体100は、蓄電素子400等の外方に配置され、これら蓄電素子400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、第一外装体110と、第二外装体120と、固定部材130と、ガスケット140と、第二補強部材300とを有している。
 第一外装体110は、外装体100の本体を構成する扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子400等が載置されて固定される。第二外装体120は、外装体100の蓋体を構成する有底矩形筒状の部材であり、第一外装体110のZ軸プラス方向に配置され、かつ、第一外装体110と接続されて蓄電素子400等を覆う。第二外装体120には、Z軸マイナス方向側に開口が形成されており、第一外装体110は、第二外装体120の当該開口を塞ぐように配置される。
 第一外装体110は、安全性(耐圧壊性)確保の観点等から、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、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等の高剛性の部材で形成されている。第二外装体120は、軽量化の観点等から、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。第一外装体110は、第二外装体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。第二外装体120は、第一外装体110と同様の金属部材で形成されていてもよい。
 第一外装体110は、第一接続部111と、取付台113、114及び115と、外装体凸部116とを有している。第二外装体120は、第二接続部121を有している。
 第一接続部111は、第一外装体110の外周部分に配置される、上面視で(Z軸方向から見て)角環状の部位(フランジ部)である。第一接続部111は、第二外装体120の第二接続部121と対向する位置に配置され、第二接続部121に重ねられて第二接続部121に接続される。第二接続部121は、第二外装体120の外周部分に配置される上面視で角環状の部位(フランジ部)である。第二接続部121は、第一接続部111と対向する位置に配置され、第一接続部111に重ねられて第一接続部111に接続される。第一接続部111及び第二接続部121は、Z軸方向(第一方向)に重ねられて互いに接続される接続部であって、Y軸方向(第一方向と交差する第二方向)及びX軸方向(第一方向及び第二方向と交差する第三方向)に延びる。
 取付台113及び114は、拘束体600が取り付けられる部材である。具体的には、取付台113は、第一外装体110のY軸マイナス方向の端部に配置され、拘束体600の後述する第一拘束体610のY軸マイナス方向側の部位が取り付けられる。取付台114は、第一外装体110のY軸プラス方向の端部に配置され、第一拘束体610のY軸プラス方向側の部位が取り付けられる。さらに具体的には、取付台113及び114は、ボルト部を有しており、当該ボルト部がナットに締結されることにより、取付台113及び114に拘束体600(第一拘束体610)が取り付けられる。
 取付台115は、導電部材900が取り付けられる部材である。具体的には、取付台115は、第一外装体110のX軸方向中央部かつY軸プラス方向の端部に配置され、導電部材900の後述する取付部913及び923が取り付けられる。さらに具体的には、取付台115は、ボルト部を有しており、当該ボルト部がナットに締結されることにより、取付台115に導電部材900(取付部913及び923)が取り付けられる。
 外装体凸部116は、蓄電素子400に向けて突出する凸部である。具体的には、外装体凸部116は、第一外装体110のY軸方向中央部に配置され、Z軸プラス方向に向けて突出する上面視矩形状かつ膨出状の凸部(膨出部)である。X軸方向に並ぶ4つの蓄電素子400に対応して、X軸方向に4つの外装体凸部116が並んで配置されている。それぞれの外装体凸部116は、蓄電素子400の後述する長側面411aの中央部に対向する位置に配置されて、蓄電素子400の当該中央部を押圧する。
 第二外装体120内にて、蓄電素子400の電圧または温度等の情報を伝達する制御用電線(通信線、制御線、通信ケーブル、制御ケーブルともいう)が、制御ユニット20と接続される。これにより、制御ユニット20との間で、蓄電素子400の電圧または温度等の情報が伝達される。制御ユニット20がコネクタ23と電気的に接続され、これにより、外部との間で当該情報が伝達される。
 ガスケット140は、第一外装体110及び第二外装体120の間に配置されるガスケットである。具体的には、ガスケット140は、第一接続部111及び第二接続部121の間に配置される上面視で矩形環状のOリングである。さらに具体的には、ガスケット140は、第一接続部111及び第二接続部121の間で、第一接続部111及び第二接続部121に圧縮された状態で配置される。ガスケット140は、例えば、ゴム(天然ゴム、合成ゴム)、または、PC、PP、PE等の第二外装体120に使用可能ないずれかの樹脂材料等で形成されている。
 第二補強部材300は、第一外装体110とで第二外装体120を挟む位置に配置され、第一外装体110及び第二外装体120の外周部分に沿って延びる部材である。第二補強部材300は、第一接続部111とで第二接続部121を挟む位置に配置され、X軸方向またはY軸方向(第三方向または第二方向)に延びる。本実施の形態では、Y軸方向両側の第一接続部111及び第二接続部121に対して、X軸方向(第三方向)に延びる2つの第二補強部材301が配置される。X軸方向両側の第一接続部111及び第二接続部121に対して、Y軸方向(第二方向)に延びる2つの第二補強部材302が配置される。これにより、4つの第二補強部材300(2つの第二補強部材301及び2つの第二補強部材302)が、第一外装体110及び第二外装体120の外周部分のほぼ全体に亘って配置される。言い換えると、第二補強部材300は、複数の固定部材130に亘って延びる。
 第二補強部材300は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、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等の高剛性の部材で形成されている。上述の通り、第一接続部111は、例えば金属製(高剛性)のフランジ部であり、第二接続部121は、例えば樹脂製(低剛性)のフランジ部である。このため、第二接続部121は、第一接続部111及び第二補強部材300の少なくとも一方よりも剛性が低い。つまり、第一接続部111及び第二補強部材300の少なくとも一方(本実施の形態では、第一接続部111及び第二補強部材300の双方)は、第二接続部121よりも剛性が高い。本実施の形態では、第二接続部121は、第一接続部111及び第二補強部材300の双方よりも剛性が低い。
 剛性が高い(または低い)とは、外力に対して強い(または弱い)ことを意味し、曲げやねじりの力に対して寸法変化が小さい(または大きい)状態であるとして定義される。例えば、第二接続部121が第一接続部111よりも剛性が低いとは、第一接続部111及び第二接続部121について同じ大きさの領域の中央部分を同じ力で押したときに、第二接続部121の方が寸法変化(撓み量)が大きい場合をいう。または、同じ寸法変化を生じさせるために必要な力が、第二接続部121の方が第一接続部111よりも小さい場合であるとも言える。
 第二接続部121は、第一接続部111及び第二補強部材300の少なくとも一方よりも、全体として剛性が低ければよい。つまり、第二接続部121は、第一接続部111及び第二補強部材300の少なくとも一方よりも、材質的に剛性が低くても(剛性が低い素材で形成されていても)よいし、構造的に剛性が低くても(剛性が低い形状で構成されていても)よい。
 固定部材130は、第一固定部材131と、第二固定部材132とを有している。第一固定部材131及び第二固定部材132は、互いに接続(接合)されて、第一外装体110と第二外装体120とを接続(接合)する部材である。具体的には、第一接続部111に、複数の第二固定部材132が略等間隔で並んで配置され、第二接続部121の第二固定部材132と対応する位置に、複数の第一固定部材131が並んで配置される。これにより、第一固定部材131及び第二固定部材132は、第一接続部111及び第二接続部121を、第二補強部材300とともに接続(接合)する。
 本実施の形態では、第一固定部材131は、ボルトであり、第二固定部材132は、当該ボルトが締結されるナットである。第一接続部111には貫通孔111aが形成され、第二接続部121には貫通孔121aが形成され、第二補強部材300には貫通孔311が形成されている。これら貫通孔311、121a及び111aに、第一固定部材131の雄ネジ部が挿入されて、当該雄ネジ部が第二固定部材132の雌ネジ部に締結される。これにより、第一固定部材131及び第二固定部材132は、第一接続部111及び第二補強部材300で第二接続部121を挟んだ状態で、第二接続部121に向けて第二補強部材300を押圧して、第一接続部111及び第二接続部121を接続(固定)する。
 第二固定部材132がボルトであり、第一固定部材131が、当該ボルトが締結されるナットであってもよい。第一外装体110と第二外装体120とを接続(接合)する手法は、他の手法でもよく、例えば、リベットによる接合、かしめ接合、クリップによる挟み込み、接着、溶接、ヒートシール、超音波溶着等であってもよい。
 [1.2 第一補強部材200の説明]
 第一補強部材200は、Z軸方向(第一方向)において蓄電素子400と並び、かつ、外装体100に沿って配置される板状の部材である。第一補強部材200は、外装体100の外面に取り付けられている。具体的には、第一補強部材200は、蓄電素子400及び第一外装体110のZ軸マイナス方向に、第一外装体110に沿ってX軸方向に延びて配置される矩形状かつ波板状の部材である。第一補強部材200は、第一外装体110のZ軸マイナス方向側の外面に当接し、かつ、当該外面に取り付けられる。第一補強部材200は、板状部材を波板状に折り曲げることで形成してもよいし、鋳造(ダイカスト)等で形成してもよい。
 本実施の形態では、第一補強部材200は、X軸方向両端部において、固定部材130(第一固定部材131及び第二固定部材132)によって、第二接続部121及び第二補強部材300とともに、第一接続部111に取り付けられる。具体的には、第一補強部材200は、X軸方向両端部に、貫通孔211が形成された補強部材接続部210を有している。第二補強部材300の貫通孔311、第二接続部121の貫通孔121a、第一接続部111の貫通孔111a及び補強部材接続部210の貫通孔211に、第一固定部材131の雄ネジ部が挿入されて、当該雄ネジ部が第二固定部材132の雌ネジ部に締結される。これにより、第一補強部材200は、第二外装体120及び第二補強部材300とともに、第一外装体110に取り付けられる。
 X軸方向両端部及びY軸方向両端部(X軸方向及びY軸方向の角部)に配置される固定部材130に対応する位置には、第二補強部材300は配置されていない。このため、当該角部においては、第一補強部材200は、第二接続部121とともに第一接続部111に取り付けられる。つまり、当該角部においては、第一補強部材200は、第二外装体120とともに第一外装体110に取り付けられる。
 [1.3 外装体100内の各構成要素の説明]
 蓄電素子400は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池(単電池)である。具体的には、蓄電素子400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400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400が横置き(横倒し)にされた状態で(蓄電素子400の後述する長側面411a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401がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第二蓄電素子402がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第三蓄電素子403がZ軸方向に積層(平積み)され、2つの第四蓄電素子404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401、2つの第二蓄電素子402、2つの第三蓄電素子403、及び、2つの第四蓄電素子404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400の個数は特に限定されず、何個の蓄電素子400がZ軸方向に配置(積層)されていてもよいし、何個の蓄電素子400がX軸方向に配置(配列)されていてもよい。蓄電素子400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400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400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400は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子400は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子400の構成の詳細な説明については、後述する。
 スペーサ500は、蓄電素子400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。スペーサ500は、蓄電素子400の長側面411aに対向して、蓄電素子400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。スペーサ500は、第二外装体120に使用可能ないずれかの樹脂材料等の絶縁部材、または、ダンマ材等の断熱性が高い部材等で形成されている。
 本実施の形態では、スペーサ500として、中間スペーサ510と、一対のエンドスペーサ520とが配置されている。中間スペーサ510は、2つの蓄電素子400の間に配置されるスペーサ500であり、エンドスペーサ520は、蓄電素子400と第一外装体110または拘束体600との間に配置されるスペーサ500である。中間スペーサ510及び一対のエンドスペーサ520が、蓄電素子400をZ軸方向で挟むように配置されて、蓄電素子400同士の間、及び、蓄電素子400と第一外装体110及び拘束体600との間を電気的に絶縁する。本実施の形態では、X軸方向に並んで第一蓄電素子401~第四蓄電素子404が配置されているため、第一蓄電素子401~第四蓄電素子404のそれぞれに対して、中間スペーサ510及び一対のエンドスペーサ520が配置されている。スペーサ500に代えて、または、スペーサ500に加えて、蓄電素子400の側面に、絶縁シートが配置されていてもよい。中間スペーサ510の構成の詳細な説明については、後述する。
 Z軸プラス方向側に配置されるエンドスペーサ520のそれぞれには、Y軸マイナス方向の端部に、X軸方向に並ぶ2つの突起521が形成されている。突起521は、後述の拘束体600の第一拘束体610に形成された円形状の貫通孔611及び第二拘束体620に形成された円形状の貫通孔621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500(及び蓄電素子400)に対して拘束体600の位置決めを行うことができる。
 拘束体600は、第一外装体110とで、Z軸方向において第一蓄電素子401及び第二蓄電素子402等の複数の蓄電素子400を挟む部材である。具体的には、第一外装体110及び拘束体600は、互いに接合されて、複数の蓄電素子400を挟み込む。これにより、第一外装体110及び拘束体600は、Z軸方向において複数の蓄電素子400を拘束する(複数の蓄電素子400にZ軸方向における拘束力を付与する)。第一外装体110は、第一蓄電素子401~第四蓄電素子404を跨ぐようにX軸方向に延びており、拘束体600は、第一蓄電素子401~第四蓄電素子404のそれぞれを第一外装体110とで個別に拘束する。拘束体600は、第一外装体110に使用可能な金属部材等で形成されている。
 拘束体600は、第一拘束体610と、第二拘束体620とを有している。第一拘束体610は、第二拘束体620のZ軸プラス方向に配置され、第一外装体110に接合される、X軸方向から見て逆U字状の板状部材である。第二拘束体620は、蓄電素子400及びスペーサ500(エンドスペーサ520)のZ軸プラス方向において、これらのZ軸プラス方向側の側面のほぼ全面を覆うように配置される板状部材である。第一拘束体610及び第二拘束体620には、強度向上等のために、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、また、凸部(膨出部)が形成されていない構成でもよい。第一拘束体610及び第二拘束体620は、一体に形成されていてもよいし、拘束体600は第二拘束体620を有していなくてもよい。
 第一蓄電素子401~第四蓄電素子404は互いに離間して配置されており、X軸方向に並ぶ拘束体600についても、互いに離間して配置されている。これにより、第一蓄電素子401と第二蓄電素子402との間で熱が伝わるのを抑制することができるため、第一蓄電素子401及び第二蓄電素子402が互いに熱影響を及ぼすのを抑制することができる。第一蓄電素子401と第二蓄電素子402との間の隙間に断熱材を配置してもよく、これによって、第一蓄電素子401及び第二蓄電素子402が互いに熱影響を及ぼすのをさらに抑制することができる。
 バスバーフレーム700は、バスバー800と他の部材との電気的な絶縁、及び、バスバー800の位置規制を行うことができる扁平な矩形状の絶縁部材である。バスバーフレーム700は、例えば、第二外装体120に使用可能ないずれかの樹脂材料等で形成されている。バスバーフレーム700は、複数の蓄電素子400のY軸マイナス方向に配置され、複数の蓄電素子400に対して位置決めされることにより、バスバー800が、複数の蓄電素子400に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子400が有する電極端子に接合される。
 バスバー800は、複数の蓄電素子400のY軸マイナス方向に配置され、当該複数の蓄電素子400及び導電部材900に接続(接合)される平板状の部材である。バスバー800は、バスバー810、820及び830を有している。バスバー810は、隣り合う蓄電素子400が有する後述の電極端子420同士を接続する。バスバー820及び830は、蓄電素子400の電極端子420と導電部材900の後述する接続部912及び922とを接続して、蓄電素子400と正極及び負極の外部端子21及び22とを電気的に接続する。
 本実施の形態では、バスバー800と蓄電素子400の電極端子420とは、溶接によって接続(接合)されるが、ボルト締結等によって接続(接合)されてもよい。バスバー800と導電部材900の接続部912及び922とは、ボルト締結によって接続(接合)されるが、溶接等によって接続(接合)されてもよい。バスバー800は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル等の金属製の導電部材若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材で形成されている。本実施の形態では、バスバー800は、蓄電素子400を2個ずつ並列に接続して4セットの蓄電素子群を構成し、当該4セットの蓄電素子群を直列に接続するが、バスバー800は、8個の蓄電素子400を全て直列に接続してもよいし、その他の構成であってもよい。
 導電部材900は、バスバー800及び制御ユニット20に接続されて、蓄電素子400と外部端子21及び22とを電気的に接続する導電性の部材である。導電部材900は、蓄電素子400の主電流(充放電電流)経路上に配置される導電部材(電源線、電力線、主回路ケーブル、電源ケーブル、電力ケーブルともいう)である。導電部材900は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル等の金属製の導電部材若しくはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材で形成されている。導電部材900は、導電部材910と、導電部材920とを有している。導電部材910は、接続部911及び912と、取付部913とを有している。導電部材920は、接続部921及び922と、取付部923とを有している。
 上述の通り、接続部912は、バスバー820に接続される部位であり、接続部922は、バスバー830に接続される部位である。取付部913及び923は、上述の通り、第一外装体110の取付台115に取り付けられる部位である。本実施の形態では、導電部材910は、接続部911から取付部913に亘って板状部材が延び、かつ、取付部913から接続部912に亘って電線が延びる構成を有している。導電部材920は、接続部921から取付部923に亘って板状部材が延び、かつ、取付部923から接続部922に亘って電線が延びる構成を有している。
 [1.4 その他の構成要素の説明]
 制御ユニット20は、蓄電ユニット10内の蓄電素子400を制御する制御機器(図示せず)を有する装置であり、具体的には、蓄電素子400を制御するBMS(Battery Management System)である。制御ユニット20内に配置される当該制御機器は、蓄電素子400の主電流経路に接続されて蓄電素子400を制御する機器であり、例えば、蓄電素子400の充放電を制御する回路基板、ヒューズ、リレー、FET(Field Effect Transistor)等の半導体スイッチ、シャント抵抗等である。制御ユニット20は、外装体100に収容されている。
 外装体100には、X軸プラス方向の端部に、正極及び負極の一対のモジュール端子(総端子)である外部端子21及び22が配置されている。外部端子21及び22は、接続部911及び921を介して、蓄電ユニット10の蓄電素子400と電気的に接続される。蓄電装置1は、この外部端子21及び22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。例えば、外部端子21は、正極の外部端子である正極外部端子であり、外部端子22は、負極の外部端子である負極外部端子である。外部端子21及び22は、例えば、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。
 [2 蓄電素子400の構成の説明]
 次に、蓄電素子400の構成について、さらに詳細に説明する。本実施の形態では、蓄電ユニット10が備える8個の蓄電素子400(2つの第一蓄電素子401、2つの第二蓄電素子402、2つの第三蓄電素子403、及び、2つの第四蓄電素子404)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400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400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400を縦置きにした(立てた)状態で、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400は、容器410と、一対(正極及び負極)の電極端子420と、一対(正極及び負極)のガスケット430と、を備えている。容器410の内方には、一対(正極及び負極)のガスケット440と、一対(正極及び負極)の集電体450と、電極体460とが収容されている。容器410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400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、様々なものを選択することができる。上記の構成要素の他、電極体460の側方または下方等に配置されるスペーサ、電極体460等を包み込む絶縁フィルム、または、容器410の外面を覆う絶縁シート等が配置されていてもよい。
 容器410は、開口が形成された容器本体411と、容器本体411の当該開口を閉塞する容器蓋体412と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。このような構成により、容器410は、電極体460等を容器本体411の内部に収容後、容器本体411と容器蓋体412とが溶接等されることにより、内部を密封することができる構造となっている。容器本体411及び容器蓋体412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411は、容器410の本体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。容器本体411は、Z軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平面状の(平坦な)長側面411aを有し、X軸方向両側の側面に一対の矩形状かつ平面状の(平坦な)短側面411bを有し、Y軸プラス方向側に矩形状かつ平面状の(平坦な)底面411cを有している。容器蓋体412は、容器410の蓋体を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体411のY軸マイナス方向側において、X軸方向に延びている。容器蓋体412には、容器410内方の圧力が上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁412a、及び、容器410の内方に電解液を注液するための注液部(図示せず)等が設けられている。このように、容器410は、Y軸方向(第二方向)に並んで配置され、互いに接合される容器本体411及び容器蓋体412を有している。上述の通り、第一蓄電素子401~第四蓄電素子404は、容器蓋体412の長手方向であるX軸方向(第三方向)に並んで配置されている。
 電極体460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。本実施の形態では、電極体460は、極板(正極板及び負極板)がX軸方向に延びる巻回軸(X軸方向に平行な仮想軸)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。
 電極体460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460は、極板が積層方向に積層されて形成されている。電極体460は、極板が巻回されることで、Z軸方向に並ぶ一対の平坦部461と、Y軸方向に並ぶ一対の湾曲部462と、を有しているが、上記の積層方向は、平坦部461における極板の積層方向である。平坦部461は、一対の湾曲部462の端部同士を繋ぐ平坦な部位であり、湾曲部462は、Y軸方向に突出するように半円形状等に湾曲した部位である。平坦部461の平坦面は上記積層方向を向いている。上記積層方向において、一対の平坦部461は対向している。複数の第一蓄電素子401は、当該積層方向に並んでいると言える。他の蓄電素子400についても同様である。第一蓄電素子401~第四蓄電素子404が配列されるX軸方向を、配列方向とも呼ぶ。第一蓄電素子401~第四蓄電素子404は、当該積層方向と交差する配列方向に配列されている。
 電極体460は、正極板と負極板とがX軸方向に互いにずらして巻回されているため、正極板及び負極板は、それぞれのずらされた方向の端部に、活物質が形成(塗工)されず基材層が露出した部分(活物質層非形成部)を有している。電極体460は、X軸方向の両端部に、平坦部461及び湾曲部462からX軸方向両側に突出し、かつ、正極板及び負極板の活物質層非形成部が積層されて集電体450と接続される端部463を有している。
 電極体460は、Y軸方向に延びる巻回軸まわりに極板が巻回されて形成されたいわゆる横巻き型の電極体、複数の平板状の極板が積層されて形成された積層型(スタック型)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。横巻き型の電極体の場合、湾曲部、及び、集電体との接続部(タブ)以外の平坦な部位が平坦部であり、積層型(スタック型)及び蛇腹型の電極体の場合、集電体との接続部(タブ)以外の平坦な部位が平坦部である。
 電極端子420は、蓄電素子400の端子(正極端子及び負極端子)であり、Y軸マイナス方向に突出するように容器蓋体412に配置されている。電極端子420は、集電体450を介して、電極体460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420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450は、電極端子420と電極体460の端部463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450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。ガスケット430及び440は、容器蓋体412と電極端子420及び集電体450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。ガスケット430及び440は、例えば、第二外装体120に使用可能ないずれかの電気的絶縁性の樹脂材料等で形成されている。
 [3 中間スペーサ510の構成の説明]
 次に、中間スペーサ510の構成について、さらに詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係る中間スペーサ510の構成を示す斜視図である。具体的には、図5の(a)は、図3に示した中間スペーサ510を拡大して示す斜視図である。図5の(b)は、図5の(a)における中間スペーサ510の第一端部514、515及び第二端部516を、裏側(Y軸プラス方向側)から見た場合の構成を拡大して示す斜視図である。
 図6は、本実施の形態に係る第一外装体110、蓄電素子400及びエンドスペーサ520と、中間スペーサ510との位置関係を示す斜視図及び断面図である。具体的には、図6の(a)は、第一外装体110に、蓄電素子400、中間スペーサ510及びエンドスペーサ520が載置された状態での構成を示す斜視図である。図6の(b)は、図6の(a)の構成を、VIb-VIb線を通りYZ平面に平行な面で切断した場合の断面を示す断面図である。
 図5及び図6に示すように、中間スペーサ510は、スペーサ本体511と、第一壁部512と、第二壁部513と、第一端部514及び515と、第二端部516と、突出部517とを有している。
 スペーサ本体511は、中間スペーサ510の本体を構成する平板状かつ矩形状の部位であり、蓄電素子400の容器410の長側面411aに対向する位置に配置されて、長側面411aに当接する。スペーサ本体511は、第二溝部511aと、スペーサ凸部511bとを有している。
 第二溝部511aは、第二端部516へ向けて延びる溝部である。具体的には、第二溝部511aは、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の端部に、X軸方向に延びるように形成され、第二端部516と接続されている。さらに具体的には、第二溝部511aは、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の端縁に沿って、X軸方向の一端部から他端部に亘って延びる、Z軸プラス方向の面がZ軸マイナス方向に凹んだ凹部である。第二溝部511aは、スペーサ本体511における、Y軸マイナス方向かつX軸プラス方向の端部及びX軸マイナス方向の端部から、Y軸マイナス方向の端縁に沿って第二端部516へ向けて延び、第二端部516と接続されている。
 スペーサ凸部511bは、スペーサ本体511のX軸方向及びY軸方向の中央部に配置され、Z軸方向に向けて突出する上面視で矩形状の凸部である。スペーサ凸部511bは、蓄電素子400の容器410の長側面411aの中央部に向けて突出して配置され、当該中央部と当接して当該中央部を押圧する。本実施の形態では、スペーサ凸部511bは、スペーサ本体511のZ軸方向両側の面に配置されて、スペーサ本体511のZ軸方向両側に配置される蓄電素子400の長側面411aの中央部に向けて突出し、当該中央部を押圧する。
 第一壁部512は、スペーサ本体511のX軸プラス方向、X軸マイナス方向及びY軸プラス方向の端縁から、上方(Z軸プラス方向)に突出する平板状かつ矩形状の壁部である。第一壁部512は、蓄電素子400の容器410の一対の短側面411b及び底面411cのZ軸方向における略半分を覆うように配置される。
 第二壁部513は、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の端縁におけるX軸プラス方向の端部から、上方(Z軸プラス方向)に突出する平板状かつ矩形状の壁部である。第二壁部513は、蓄電素子400の容器蓋体412のX軸プラス方向の端部のZ軸方向における略半分を覆うように配置される。具体的には、第二壁部513は、容器蓋体412のうちの蓄電素子400のガス排出弁412aとX軸プラス方向の電極端子420との間の壁面に対向し、この壁面のZ軸方向における略半分を覆うように配置される。
 第一端部514及び515は、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の端縁におけるX軸マイナス方向の端部から、上方(Z軸プラス方向)に突出する平板状かつ矩形状の壁部である。第一端部514及び515は、蓄電素子400の容器蓋体412のX軸マイナス方向の端部のZ軸方向における略半分を覆うように配置される。具体的には、第一端部514及び515は、容器蓋体412のうちの蓄電素子400のガス排出弁412aとX軸マイナス方向の電極端子420との間の壁面に対向し、この壁面のZ軸方向における略半分を覆うように配置される。第一端部514及び515の間には、第二端部516が配置されている。
 第二端部516は、第一端部514及び515から下方(Z軸マイナス方向)に凹み、第一端部514及び515よりも高さが低い凹部である。第二端部516は、Y軸方向から見て矩形状の凹部である。第一端部514及び515は、スペーサ本体511の上下方向と交差する交差方向(Y軸方向)の端部のうち第二端部516に隣り合う壁部である。本実施の形態では、第二端部516のX軸プラス方向に第一端部514が配置され、第二端部516のX軸マイナス方向に第一端部515が配置されている。このように、第一端部514及び515は、第二端部516のX軸方向両側に配置される一対の壁部であり、第二端部516は、第一端部514及び515の間に配置されるZ軸マイナス方向に凹む凹部である。言い換えれば、第二端部516は、第一端部514及び515がX軸方向に間隔を空けて配置されることにより、第一端部514及び515の間に形成された空間である。
 突出部517は、第二端部516から下方(Z軸マイナス方向)に突出し、第二端部516を通過する液体を下方へ導く部位である。突出部517は、第二端部516を通過する液体を下方へ導くガイド部である。当該液体は、例えば、蓄電素子400から漏れ出してスペーサ本体511上に溜まった電解液、または、スペーサ本体511上で結露した結露水等である。具体的には、突出部517は、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の側面における第二端部516のZ軸マイナス方向に配置され、Z軸マイナス方向に延びる板状かつ矩形状の部位である。突出部517は、第一溝部517aを有している。
 第一溝部517aは、突出部517の表面が上記交差方向(Y軸方向)に凹み、かつ、上下方向(Z軸方向)に延びる溝部である。本実施の形態では、第一溝部517aは、突出部517のY軸マイナス方向の面のX軸方向中央部が、Y軸プラス方向に矩形状に凹んだ凹部である。第一溝部517aは、Z軸方向においては、突出部517の一端縁から他端縁まで延設されて配置されているが、第一溝部517aのZ軸プラス方向の端部は、突出部517のX軸方向で隣り合う部位よりも低い位置に配置されている。本実施の形態では、第一溝部517aのZ軸プラス方向の端部は、第二溝部511aと接続されている。第一溝部517aのZ軸プラス方向の端部は、スペーサ凸部511bのZ軸プラス方向の端面、及び、スペーサ凸部511bの周囲に位置するスペーサ本体511のZ軸プラス方向の面よりも、Z軸マイナス方向に配置されている。
 上述の通り、中間スペーサ510は、Z軸方向において、2つの蓄電素子400の間に配置される。図6に示すように、中間スペーサ510は、蓄電素子400(蓄電素子400a)の下方に配置され、中間スペーサ510の下方に他の蓄電素子400(蓄電素子400b)が配置される。突出部517は、他の蓄電素子400(蓄電素子400b)よりも下方に突出して配置される。
 本実施の形態では、第一外装体110には、Z軸プラス方向の面(上面)である主面110aから上方に突出する外装体凸部116が形成されており、外装体凸部116の上方にエンドスペーサ520が配置される。エンドスペーサ520の上方に蓄電素子400bが配置され、蓄電素子400bの上方に中間スペーサ510が配置される。突出部517は、蓄電素子400bの方向に突出し、かつ、蓄電素子400b及びエンドスペーサ520を越えて、主面110aの上方、かつ、エンドスペーサ520の下方まで延びる。第一溝部517aについても同様に、主面110aの上方、かつ、蓄電素子400b及びエンドスペーサ520の下方まで延びる。
 [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1によれば、蓄電素子400aの下方の中間スペーサ510は、スペーサ本体511の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部514及び515よりも高さが低い第二端部516を有している。中間スペーサ510は、第二端部516から下方に突出し、第二端部516を通過する液体を下方へ導く突出部517を有している。このように、中間スペーサ510に、第二端部516から下方に突出する突出部517を設けることにより、中間スペーサ510に溜まった電解液または結露水等の液体を、突出部517によって第二端部516から下方へ導いて排出することができる。これにより、当該液体によって蓄電素子400aが下方の導電部材(蓄電素子400b等)と短絡するのを抑制することができる。
 中間スペーサ510において、突出部517が第一溝部517aを有していることにより、第一溝部517aが液体の流路となり、当該液体は、第一溝部517aを伝って落下しやすい。このため、中間スペーサ510に溜まった液体を突出部517によって下方へ排出する際に、容易に下方へ導いて排出することができる。
 当該液体が第一溝部517a内に流入することにより、当該液体を第一溝部517a内に留め、当該液体が第二端部516から落下するのを抑制することもできる。スペーサ本体511にスペーサ凸部511bが設けられていることで、スペーサ本体511のスペーサ凸部511bが設けられていない位置に当該液体を収容して、当該液体が第二端部516から落下するのを抑制することもできる。スペーサ凸部511bのZ軸プラス方向の端面(上面)は、第一溝部517aのZ軸プラス方向の端部よりもZ軸プラス方向に配置されている。このため、スペーサ本体511のスペーサ凸部511bが設けられていない位置に収容される液体があふれるような場合でも、スペーサ凸部511bの上面に液体が到達する前に、第一溝部517aから当該液体を排出することができる。これにより、中間スペーサ510の上方の蓄電素子400aが当該液体に浸されるのを抑制することができる。
 突出部517が、中間スペーサ510の下方の蓄電素子400bよりも下方に突出して配置されているため、中間スペーサ510に溜まった液体を突出部517によって下方へ排出する際に、当該液体は、蓄電素子400bの下方に排出される。これにより、当該液体によって蓄電素子400aが下方の蓄電素子400bと短絡するのを抑制することができる。
 蓄電素子400bは、外装体凸部116によって、第一外装体110の主面110aよりも高い位置に配置されているため、当該液体は、蓄電素子400bの下方に溜まる。これにより、当該液体が第一外装体110上に溜まった場合でも、当該液体が蓄電素子400bに接触するのを抑制することができる。
 第一端部514及び515は、壁部であり、第二端部516は、当該壁部から凹む凹部であるため、中間スペーサ510に溜まった液体は、第一端部514及び515からは落下するのが抑制され、第二端部516から落下しやすくなる。これにより、当該液体が、突出部517以外の箇所から落下するのが抑制され、第二端部516から突出部517によって下方へ排出されやすくなる。
 スペーサ本体511に、第二端部516へ向けて延びる第二溝部511aが設けられているため、第二溝部511aが液体の流路となり、スペーサ本体511上に溜まった液体を、第二端部516へ容易に導くことができる。これにより、当該液体を、第二端部516から突出部517によって下方へ容易に排出することができる。
 [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1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。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、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 上記実施の形態では、外装体100は、第二外装体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、第一外装体110が、第二外装体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、第一外装体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、第二外装体120が、第一外装体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、第一外装体110は、蓄電素子400のZ軸マイナス方向に配置され、拘束体600は、蓄電素子400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、第一外装体110が、蓄電素子400のZ軸プラス方向に配置され、拘束体600が、蓄電素子400のZ軸マイナス方向に配置されて、互いに接合されることにしてもよい。つまり、蓄電装置1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。この場合でも、中間スペーサ510は、第一端部514及び515よりも高さが低い第二端部516から下方に突出する突出部517を有している。
 上記実施の形態では、第一外装体110は、拘束体600が取り付けられて蓄電素子400を拘束することとした。しかし、第一外装体110には、拘束体600は取り付けられず、拘束体600は、他の部材に取り付けられて蓄電素子400を拘束することにしてもよい。
 上記実施の形態では、第二端部516の両側に第一端部514及び515の一対の壁部が配置されることとした。しかし、第二端部516がスペーサ本体511の角部に配置されているような場合には、第二端部516の片側のみに第一端部514または515が配置される構成でもよい。
 上記実施の形態では、第二端部516は、スペーサ本体511の端部の壁部が下方に凹むことにより、隣り合う部位(第一端部514及び515)よりも高さが低くなっていることとした。しかし、第二端部516は、スペーサ本体511において隣り合う部位よりも高さが低くなっていればよく、スペーサ本体511の上面が傾斜していることにより、隣り合う部位(第一端部)よりも高さが低くなっていることにしてもよい。
 上記実施の形態では、突出部517の第一溝部517aは、突出部517のY軸マイナス方向の面のX軸方向中央部が矩形状に凹んだ凹部であることとした。しかし、第一溝部517aは、第二端部516を通過する液体を下方へ導くことができれば、矩形状以外のどのような形状に凹んでいてもよく、突出部517のどの位置に配置されていてもよい。
 上記実施の形態では、突出部517は、第一溝部517aが形成された板状かつ矩形状の部位であることとした。しかし、突出部517は、第二端部516を通過する液体を下方へ導くことができれば、柱状または筒状等、どのような形状でもよく、第一溝部517aを有していなくてもよい。
 上記実施の形態では、突出部517(及び第一溝部517a)は、蓄電素子400b及びエンドスペーサ520の下方まで延びることとした。しかし、突出部517(及び第一溝部517a)は、エンドスペーサ520の下方までは延びていなくてもよいし、蓄電素子400bの下方までは延びていなくてもよい。中間スペーサ510の下方には、蓄電素子400以外の導電部材が配置されてもよい。
 上記実施の形態では、スペーサ本体511の第二溝部511aは、スペーサ本体511のY軸マイナス方向の端縁に沿って、第二端部516へ向けてX軸方向に延びる溝部であることとした。しかし、第二溝部511aは、スペーサ本体511の中央部またはX軸方向の端部から第二端部516へ向けて延びる溝部等、スペーサ本体511のどの位置に形成されていてもよい。特に、第一溝部517aの凹んだ部分の体積を大きくすることにより、液体を第一溝部517a内に収容し、当該液体が第二端部516から落下するのを抑制することができる。
 上記実施の形態では、スペーサ本体511は、上面視で矩形状のスペーサ凸部511bを有していることとしたが、スペーサ凸部511bの形状も特に限定されない。特に、スペーサ凸部511bの突出する領域を小さくしたり突出量を大きくしたりすることで、スペーサ本体511のスペーサ凸部511bが設けられていない位置に液体を多く収容することができるため、当該液体が第二端部516から落下するのを抑制することができる。スペーサ本体511は、第二溝部511a及びスペーサ凸部511bの一方または双方が、蓄電素子400が有する電解液の全量、または、電解液の余剰量よりも大きな量の液体を収容できるように形成されていてもよい。スペーサ本体511は、第二溝部511a及びスペーサ凸部511bの少なくとも一方を有していなくてもよい。
 上記実施の形態では、全ての中間スペーサ510が上記構成を有していることとしたが、いずれかの中間スペーサ510が異なる構成を有していてもよい。エンドスペーサ520についても、中間スペーサ510と同様に、突出部等を有する構成でもよい。
 蓄電装置1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1は、制御ユニット20、外装体100、第一補強部材200、または、拘束体600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1として実現することができるだけでなく、中間スペーサ510としても実現することができる。
 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。
 1 蓄電装置
 10 蓄電ユニット
 20 制御ユニット
 21、22 外部端子
 800、810、820、830 バスバー
 100 外装体
 110 第一外装体
 110a 主面
 116 外装体凸部
 120 第二外装体
 130 固定部材
 400、400a、400b 蓄電素子
 410 容器
 411 容器本体
 411a 長側面
 420 電極端子
 500 スペーサ
 510 中間スペーサ
 511 スペーサ本体
 511a 第二溝部
 511b スペーサ凸部
 512 第一壁部
 513 第二壁部
 514、515 第一端部
 516 第二端部
 517 突出部
 517a 第一溝部
 520 エンドスペーサ
 600 拘束体
 900、910、920 導電部材

Claims (5)

  1.  蓄電素子と、前記蓄電素子の下方に配置されるスペーサとを備える蓄電装置であって、
     前記スペーサは、
     スペーサ本体と、
     前記スペーサ本体の上下方向と交差する交差方向の端部のうち隣り合う第一端部よりも高さが低い第二端部から下方に突出する突出部を有する
     蓄電装置。
  2.  前記突出部は、前記交差方向に凹み、かつ、上下方向に延びる第一溝部を有する
     請求項1に記載の蓄電装置。
  3.  さらに、前記スペーサの下方に配置される他の蓄電素子を備え、
     前記突出部は、前記他の蓄電素子よりも下方に突出して配置される
     請求項1または2に記載の蓄電装置。
  4.  前記第一端部は、上方に突出する壁部であり、
     前記第二端部は、前記壁部から下方に凹む凹部である
     請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  5.  前記スペーサ本体は、前記第二端部へ向けて延びる溝部である第二溝部を有する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
PCT/JP2022/015747 2021-06-04 2022-03-30 蓄電装置 WO2022254931A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023525627A JPWO2022254931A1 (ja) 2021-06-04 2022-03-30

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-094617 2021-06-04
JP2021094617 2021-06-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022254931A1 true WO2022254931A1 (ja) 2022-12-08

Family

ID=84323033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/015747 WO2022254931A1 (ja) 2021-06-04 2022-03-30 蓄電装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2022254931A1 (ja)
WO (1) WO2022254931A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131028U (ja) * 1974-08-29 1976-03-06
JP2014203750A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 株式会社Gsユアサ 蓄電モジュール
JP2015050064A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
JP2018006348A (ja) * 2017-08-30 2018-01-11 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
WO2019123903A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 三洋電機株式会社 電源装置と電源装置用のセパレータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131028U (ja) * 1974-08-29 1976-03-06
JP2014203750A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 株式会社Gsユアサ 蓄電モジュール
JP2015050064A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
JP2018006348A (ja) * 2017-08-30 2018-01-11 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
WO2019123903A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 三洋電機株式会社 電源装置と電源装置用のセパレータ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022254931A1 (ja) 2022-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7484178B2 (ja) 蓄電装置
JP7392662B2 (ja) 蓄電装置
EP4350865A1 (en) Power storage device
WO2022254931A1 (ja) 蓄電装置
WO2021187114A1 (ja) 蓄電装置
WO2022255161A1 (ja) 蓄電装置
WO2023176443A1 (ja) 蓄電装置
JP2021061197A (ja) 蓄電装置
WO2022255162A1 (ja) 蓄電装置
WO2022254937A1 (ja) 蓄電装置
WO2021145271A1 (ja) 蓄電装置
WO2021145272A1 (ja) 蓄電装置
JP2022186356A (ja) 蓄電装置
WO2022255017A1 (ja) 蓄電装置
US20240145816A1 (en) Energy storage apparatus
WO2023068029A1 (ja) 蓄電装置、及び、蓄電装置の製造方法
WO2021187133A1 (ja) 蓄電装置
JP7275677B2 (ja) 蓄電装置
WO2022030122A1 (ja) 蓄電装置及びその製造方法
WO2023013466A1 (ja) 蓄電装置
WO2022196479A1 (ja) 蓄電装置
WO2021187219A1 (ja) 蓄電装置
JP2022186464A (ja) 蓄電装置
JP2022186359A (ja) 蓄電装置
JP2023053834A (ja) 蓄電装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22815688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023525627

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22815688

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1