WO2022255162A1 - 蓄電装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a power storage device including power storage elements and bus bars.
- Patent Literature 1 discloses a battery module (power storage device) in which a plurality of cells (power storage elements) and busbars are housed in a housing (armor).
- the present invention has been made by the inventor of the present application with a new focus on the above problem, and an object of the present invention is to provide a space-saving power storage device.
- a power storage device is arranged between a power storage element, a bus bar, an exterior body having a wall at a position where the power storage element sandwiches the bus bar, and the bus bar and the wall.
- the power storage device includes an insulating busbar cover between the busbar and the wall portion of the exterior body, and the busbar cover is positioned closer to the power storage element than part of the busbar. has a part.
- the first cover portion of the busbar cover is arranged at a position closer to the storage element than part of the busbar.
- 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 included in the power storage device according to the embodiment.
- FIG. 3 is an exploded perspective view showing components included in the power storage device 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 the busbar according to the embodiment.
- FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the busbar cover according to the embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the busbar cover and its surroundings according to the embodiment.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the busbar cover and its surroundings according to the embodiment.
- a power storage device is arranged between a power storage element, a bus bar, an exterior body having a wall at a position where the power storage element sandwiches the bus bar, and the bus bar and the wall.
- the power storage device includes an insulating busbar cover between the busbar and the wall portion of the exterior body, and the busbar cover is positioned closer to the power storage element than part of the busbar. has a part.
- the first cover portion of the busbar cover is arranged at a position closer to the storage element than part of the busbar.
- the wall may be made of metal.
- the wall is made of metal, it is necessary to further improve the insulation between the wall and the busbar. For this reason, in the power storage device, an insulating busbar cover is arranged between the busbar and the metal wall portion of the exterior body. As a result, space can be saved while improving insulation between the wall portion of the exterior body and the bus bar.
- the power storage element may have a gas discharge valve at a position facing the first cover portion, and the first cover portion may have a first through hole at a position facing the gas discharge valve.
- the first cover portion of the busbar cover is arranged at a position close to the storage element, if the storage element has a gas discharge valve at a position facing the first cover portion, gas is released from the gas discharge valve.
- the gas collides with the first cover part when If the gas collides with the first cover, there is a risk that the exhaust of the gas will be hindered or the first cover will be damaged.
- a first through hole is formed at a position facing the gas discharge valve of the first cover portion.
- an insulating busbar plate may be provided between the power storage element and the busbar, and the busbar plate may have a protrusion that guides gas from the gas discharge valve to the first through hole. good.
- the insulating busbar plate between the power storage element and the busbar is provided with a protrusion that guides the gas from the gas discharge valve of the power storage element to the first through hole of the busbar cover.
- the gas from the gas exhaust valve can be easily guided to the first through hole of the busbar cover. Therefore, even if the gas is discharged from the gas discharge valve, the collision of the gas with the first cover portion can be further suppressed, so that the obstruction of the gas exhaustion and the damage of the first cover portion can be further suppressed.
- the busbar has a first projecting portion that projects toward the wall portion, and the busbar cover is further recessed toward the wall portion, and a second cover that accommodates the first projecting portion in the recessed portion. may have a part.
- the busbar since the busbar has the first projecting portion projecting toward the wall portion of the exterior body, the busbar cover is recessed toward the wall portion, and the first projecting portion is accommodated in the recessed portion. A second cover part is provided. Thereby, even if the bus bar has the first projecting portion, insulation between the first projecting portion and the wall portion can be ensured.
- the busbar may have a second projection projecting toward the wall, and the busbar cover may further have a second through hole through which the second projection penetrates.
- the busbar is provided with a second projecting portion that projects toward the wall of the exterior body in order to connect the busbar to other conductive members.
- the busbar cover is formed with a second through hole through which the second projecting portion penetrates.
- the present invention can be realized not only as a power storage device, but also as a busbar cover or a combination of a busbar and a busbar cover.
- the longitudinal direction of the power storage device the direction in which the power storage unit and the control unit are arranged, the direction in which the short sides of the container of the power storage element face each other, or the direction in which the pair of electrode terminals of the power storage element are arranged is Define the X-axis direction.
- the lateral direction of the power storage device, the alignment direction of the power storage element, the busbar plate, the busbar, and the busbar cover, the alignment direction of the body and lid of the container of the power storage element, or the projecting direction of the electrode terminal of the power storage element is the Y-axis direction.
- the direction in which the main body and the lid of the power storage device are arranged, the direction in which the power storage element and the spacer are arranged, the direction in which the long sides of the container of the power storage element face each other, the stacking direction of the electrode plates of the electrode body of the power storage element, or the vertical direction is defined as the Z-axis direction.
- These X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions that 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.
- 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 parallel” means not only that the two directions are completely parallel, but also that they are substantially parallel, that is, including a difference of, for example, several percent. do.
- the expression “insulation” means "electrical insulation”.
- FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a power storage device 1 according to this embodiment.
- FIGS. 2 and 3 are exploded perspective views showing components of the power storage device 1 according to the present embodiment.
- FIG. 3 shows a further disassembled configuration of the exterior body 100, the storage element 200 and the spacer 300 shown in FIG.
- 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, power supply, or the like.
- the power storage device 1 is used for driving mobile bodies such as automobiles, motorcycles, water crafts, ships, snowmobiles, agricultural machinery, construction machinery, or railway vehicles for electric railways, or for starting engines. Used as a battery or the like.
- the vehicles include electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and fossil fuel (gasoline, light oil, liquefied natural gas, etc.) 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 or business use.
- the power storage device 1 includes a power storage unit 10 and a control unit 20 , and the power storage unit 10 has an exterior body 100 and a terminal unit 30 .
- a portion of the power storage device 1 having the power storage element 200 is referred to as a power storage unit 10
- a portion having a control device for controlling the power storage element 200 is referred to as a control unit 20 .
- inside the exterior body 100 there are a storage element 200, a spacer 300 (a first spacer 310 and a second spacer 320), a bus bar plate 400, a bus bar 500 (510 to 530), a bus bar
- the cover 600, the control unit 20, and the like are accommodated.
- the power storage device 1 may include an exhaust section for discharging gas discharged from the power storage element 200 to the outside of the exterior body 100 .
- the terminal unit 30 is a member having an external terminal 31a that is a positive or negative module terminal (general terminal) of the power storage device 1. Attached to the negative end.
- the terminal unit 30 has a busbar 31 .
- the bus bar 31 is a plate-shaped conductive member, and is formed of 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 31 is connected to the bus bar 520 at its positive Y-axis end and has a negative Y-axis end functioning as an external terminal 31a.
- the external terminal 31a is a negative external terminal.
- power storage element 200 of power storage unit 10 and external terminal 31 a are electrically connected via bus bar 520 .
- Bus bar 31 and bus bar 520 are connected (joined) by bolting, but may be connected (joined) by welding or the like.
- the control unit 20 is a device that has a control device (not shown) that controls the power storage elements 200 that the power storage unit 10 has. Specifically, it is a BMS (Battery Management System) that controls the power storage elements 200.
- the control device includes a circuit board, a fuse, a relay, a semiconductor switch such as a FET (Field Effect Transistor), a shunt resistor, and the like, which control charging and discharging of the storage element 200 .
- An external terminal 21 that is a positive or negative module terminal (general terminal) of the power storage device 1 is arranged at the end of the exterior body 100 in the positive direction of the X axis and the negative direction of the Y axis.
- the external terminal 21 is a terminal with a polarity different from that of the external terminal 31 a of the terminal unit 30 (positive external terminal).
- External terminal 21 is electrically connected to storage element 200 .
- the power storage device 1 charges electricity from the outside and discharges electricity to the outside through these external terminals 21 and 31a.
- the external terminals 21 are made of any conductive material or the like that can be used for the busbars 31 .
- the exterior body 100 is a box-shaped (substantially rectangular parallelepiped) container (module case) that constitutes the housing (outer shell) of the power storage device 1 (power storage unit 10).
- the exterior body 100 is arranged outside the power storage elements 200 and the like, fixes the power storage elements 200 and the like at predetermined positions, and protects them from impacts and the like.
- the exterior body 100 includes a first exterior body 110 and a second exterior body 120 arranged side by side in the Z-axis direction, joining members 130 and 140 for joining the first exterior body 110 and the second exterior body 120, and a collar. 150 and .
- the first exterior body 110 is arranged in the Z-axis minus direction of the second exterior body 120 and is a flat rectangular member that constitutes the bottom wall of the exterior body 100, on which the power storage element 200 and the like are placed.
- the second exterior body 120 is a bottomed rectangular tubular member that constitutes the main body of the exterior body 100 (a portion other than the bottom wall), and is connected (joined) to the first exterior body 110 to cover the power storage element 200 and the like.
- the second exterior body 120 has a top wall 120a, a pair of long side walls 120b, and a pair of short side walls 120c.
- the second exterior body 120 has an opening facing in the negative direction of the Z axis, and the first exterior body 110 functions as a lid that closes the opening of the second exterior body 120 .
- the first exterior body 110 and the second exterior body 120 are made of metal members such as stainless steel, aluminum, aluminum alloy, iron, steel plate, etc., or insulation treatment such as insulation coating, from the viewpoint of ensuring safety (breakage resistance). It is formed of a highly rigid member such as the metal member to which the The first exterior body 110 and the second exterior body 120 can be formed by aluminum die casting or the like.
- the first exterior body 110 and the second exterior body 120 may be formed of members of the same material, or may be formed of members of different materials.
- connection portions 111 and 112 of the first exterior body 110 and the connection portion 121 and the like of the second exterior body 120 are joined using the joining members 130 and 140 and the collar 150 to form the first
- the exterior body 110 and the second exterior body 120 are connected (fixed).
- the long side wall 120b which is the wall portion (side wall) of the second exterior body 120 in the Y-axis negative direction, is positioned to sandwich the busbar plate 400, the busbars 500 (510 to 530), and the busbar cover 600 with the power storage element 200. placed.
- a through hole 125 is formed in the long side wall 120b.
- the through-hole 125 is a through-hole having a rectangular shape when viewed from the Y-axis direction, which is arranged at the end of the long side wall 120b in the negative direction of the X-axis and penetrates the long side wall 120b in the Y-axis direction.
- the through hole 125 is a through hole through which the bus bar 31 passes when connecting (joining) the bus bar 31 of the terminal unit 30 to the bus bar 520 .
- the first exterior body 110 and the second exterior body 120 are joined together to sandwich the power storage element 200 therebetween.
- the first exterior body 110 and the second exterior body 120 sandwich and constrain the power storage element 200 in the Z-axis direction, and apply a restraining force to the power storage element 200 in the Z-axis direction.
- the first exterior body 110 and the second exterior body 120 include a plurality of power storage elements 200 arranged in the X-axis direction and the Z-axis direction, and a plurality of spacers 300 (a first spacer 310 and a second spacer 300) arranged in the Z-axis direction.
- first exterior body 110 and the second exterior body 120 collectively sandwich and constrain the plurality of power storage elements 200 and the plurality of spacers 300 .
- first exterior body 110 and the second exterior body 120 are a pair of end plates.
- the power storage element 200 is a secondary battery (single battery) capable of charging and discharging electricity, and more specifically, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
- the power storage element 200 has a flattened rectangular parallelepiped shape (rectangular shape), a plurality of power storage elements 200 are arranged in the X-axis direction, and a plurality of power storage elements 200 are stacked in the Z-axis direction.
- the eight power storage elements 200 are placed horizontally (sideways) (with the long side surfaces 211a of the power storage elements 200, which will be described later, facing the Z-axis direction).
- four power storage elements 201 to 204 are arranged side by side in the X-axis direction from the X-axis minus direction to the X-axis plus direction, and four power storage elements 205 to 208 are arranged from the X-axis minus direction to the X-axis plus direction. are arranged side by side in the X-axis direction.
- Four power storage elements 201 to 204 and four power storage elements 205 to 208 are stacked (stacked flat) in the Z-axis direction.
- the number of power storage elements 200 is not particularly limited, and any number of power storage elements 200 may be arranged (arranged) in the X-axis direction, and how many power storage elements 200 may be arranged (stacked) in the Z-axis direction.
- the shape of the electric storage element 200 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 200 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 200 may be a primary battery that can use stored electricity without being charged by the user, instead of a secondary battery.
- the storage element 200 may be a battery using a solid electrolyte.
- the storage element 200 may be a pouch-type storage element. A detailed description of the configuration of the storage element 200 will be given later.
- the spacer 300 is a rectangular plate-shaped spacer that is aligned with the power storage element 200 in the Z-axis direction and is arranged adjacent to the power storage element 200 .
- Spacer 300 is arranged in the positive Z-axis direction or the negative Z-axis direction of storage element 200 , facing long side surface 211 a of storage element 200 .
- the spacer 300 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), polyetheretherketone (PEEK), tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethersulfone (PES), polyamide (PA), ABS resin
- PC polycarbonate
- PP polypropylene
- PE polyethylene
- PS polystyrene
- PPS polyphenylene sulfide resin
- PPE polyphenylene ether
- PET polyethylene terephthalate
- PBT Polybutylene terephthalate
- PEEK polyetheretherketone
- PTFE polytetrafluoroethylene
- PTFE poly
- a first spacer 310 and a pair of second spacers 320 are arranged as spacers 300 .
- the first spacer 310 is arranged across the plurality of power storage elements 200 at a position adjacent to the plurality of power storage elements 200 arranged in the X-axis direction in the Z-axis direction.
- the first spacer 310 is positioned adjacent to the four power storage elements 200 (201 to 204 or 205 to 208) aligned in the X-axis direction in the Z-axis direction, and extends across the four power storage elements 200 in the X-axis direction. It is arranged to extend in the axial direction.
- the first spacer 310 is an intermediate spacer arranged between the energy storage elements 200 adjacent in the Z-axis direction (between the four energy storage elements 201 to 204 and the four energy storage elements 205 to 208). is.
- the second spacer 320 is arranged across the plurality of power storage elements 200 arranged in the X-axis direction at a position sandwiching the plurality of power storage elements 200 with the first spacer 310 in the Z-axis direction. Specifically, the second spacer 320 and the first spacer 310 sandwich the four energy storage elements 200 (201 to 204 or 205 to 208) aligned in the X-axis direction in the Z-axis direction. 200 extending in the X-axis direction.
- second spacer 320 is an end spacer arranged between power storage element 200 and first exterior body 110 or second exterior body 120 . Specifically, a pair of second spacers 320 are arranged between the four storage elements 205 to 208 and the first exterior body 110 and between the four storage elements 201 to 204 and the second exterior body 120. be done.
- first spacer 310 and the pair of second spacers 320 are arranged so as to sandwich the power storage element 200 in the Z-axis direction, and are spaced between the power storage elements 200 and between the power storage element 200 and the first exterior body 110 . and the second exterior body 120 are insulated.
- the busbar plate 400 is a flat rectangular insulating member that is placed between the power storage element 200 and the busbar 500 and that can insulate the busbar 500 from other members and regulate the position of the busbar 500 .
- the busbar plate 400 is made of any insulating resin material or the like that can be used for the spacers 300 .
- the busbar plate 400 is arranged in the Y-axis negative direction of the plurality of power storage elements 200 and positioned with respect to the plurality of power storage elements 200 . As a result, the bus bar 500 is positioned with respect to the plurality of power storage elements 200 and joined to electrode terminals 220 (described later) of the plurality of power storage elements 200 .
- the bus bar 500 is a plate-shaped member that is arranged in the Y-axis negative direction of the plurality of storage elements 200 and is connected (bonded) to the plurality of storage elements 200 and the terminal unit 30 .
- three busbars 510 , 520 and 530 are arranged as busbars 500 .
- Bus bar 510 is arranged between bus bar 520 and bus bar 530 and connects electrode terminals 220 of adjacent power storage elements 200 to each other.
- the bus bar 520 is arranged most in the negative direction of the X axis among the plurality of bus bars 500, and connects the electrode terminal 220 of the power storage element 200, which is the most in the negative direction of the X axis, to the bus bar 31 of the terminal unit 30 to connect the power storage element. 200 and the external terminal 31a are electrically connected.
- Bus bar 530 is arranged most in the positive X-axis direction among a plurality of bus bars 500 and electrically connects electrode terminal 220 of storage element 200 in the most positive X-axis direction with external terminal 21 .
- bus bar 500 and electrode terminal 220 of power storage element 200 are connected (joined) by welding, but may be connected (joined) by bolting or the like.
- Bus bar 500 is formed of any conductive material or the like that can be used for bus bar 31 .
- bus bar 500 connects two storage elements 200 in parallel to form four sets of storage element groups, and connects the four sets of storage element groups in series. The form is not particularly limited. A detailed description of the configuration of bus bar 500 will be given later.
- the busbar cover 600 is an insulating cover member that is arranged to cover the busbar 500 and insulates the busbar 500 from other members.
- busbar cover 600 is a plate-like member arranged to extend over a plurality of busbars 500 (510 to 530) in the X-axis direction so as to cover the plurality of busbars 500 (510 to 530).
- the busbar cover 600 is arranged between the busbar 500 and the wall portion of the second exterior body 120 (the long side wall 120b in the negative Y-axis direction). Thereby, the busbar cover 600 insulates the plurality of busbars 500 from other members such as the long side walls 120b.
- the busbar cover 600 is made of any insulating resin material or the like that can be used for the spacers 300 .
- Busbar cover 600 is arranged at a position sandwiching busbar 500 with busbar plate 400 , and has a portion that engages with busbar plate 400 , so that busbar cover 600 is attached and fixed to busbar plate 400 .
- a detailed description of the configuration of busbar cover 600 will be given later.
- FIG. 4 is an exploded perspective view showing each component by disassembling the power storage device 200 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 4 shows an exploded view of each part in a state in which the electric storage device 200 shown in FIG. 3 is placed vertically (upright).
- the electric storage element 200 includes a container 210, a pair of (positive electrode and negative electrode) electrode terminals 220, and a pair of (positive electrode and negative electrode) gaskets 230.
- a pair of (positive electrode and negative electrode) gaskets 240 , a pair (positive electrode and negative electrode) current collectors 250 , and an electrode body 260 are housed inside the container 210 .
- An electrolytic solution non-aqueous electrolyte
- the type thereof is not particularly limited as long as it does not impair the performance of the electric storage element 200, and various kinds can be selected.
- a spacer disposed on the side or below the electrode body 260, an insulating film that wraps the electrode body 260 and the like, an insulating sheet that covers the outer surface of the container 210, and the like may be disposed.
- the container 210 is a rectangular parallelepiped (square or box-shaped) case having a container body 211 with an opening and a container lid 212 that closes the opening of the container body 211 .
- the container 210 has a structure that can seal the inside by joining the container body 211 and the container lid 212 by welding or the like after the electrode body 260 and the like are accommodated inside the container body 211 .
- the material of the container body 211 and the container lid 212 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 211 is a rectangular tubular member that constitutes the main body of the container 210 and has a bottom, and an opening is formed on the Y-axis negative direction side.
- the container body 211 has a pair of rectangular and planar (flat) long side surfaces 211a 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 211b and a rectangular planar (flat) bottom surface 211c on the Y-axis plus direction side.
- the container lid 212 is a rectangular plate-like member that constitutes the lid of the container 210 , and is arranged to extend in the negative Y-axis direction of the container body 211 in the X-axis direction.
- the container cover 212 has a gas discharge valve 212a that releases the pressure inside the container 210 when the pressure rises, and an injection part (not shown) for injecting the electrolytic solution into the container 210. ) etc. are provided.
- the electrode body 260 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 260 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 Z-axis direction is also called the stacking direction.
- the electrode body 260 is formed by stacking electrode plates in the stacking direction.
- the electrode body 260 has a pair of flat portions 261 aligned in the Z-axis direction and a pair of curved portions 262 aligned in the Y-axis direction by winding the electrode plate. is the stacking direction of the electrode plates in the flat portion 261 .
- the flat portion 261 is a flat portion that connects the ends of the pair of curved portions 262, and the curved portion 262 is a portion curved in a semicircular shape or the like so as to protrude in the Y-axis direction.
- the direction in which the flat surface of the flat portion 261 faces or the facing direction of the pair of flat portions 261 can also be defined as the stacking direction. Therefore, it can be said that the power storage elements 201 and 205 are arranged in the stacking direction. The same applies to other storage elements 200 .
- the X-axis direction in which the power storage elements 201 to 204 are arranged is also called an arrangement direction.
- the power storage elements 201 to 204 are arranged in an arrangement direction crossing the stacking direction. The same applies to the storage elements 205-208.
- 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 assembly 260 protrudes from the flat portion 261 and the curved portion 262 to both sides in the X-axis direction at both ends in the X-axis direction, and the current collector 250 is formed by laminating the active material layer-free portions of the positive electrode plate and the negative electrode plate. It has an end 263 connected to the .
- the electrode body 260 may be a so-called horizontal-wound electrode body formed by winding electrode plates around a winding axis extending in the Y-axis direction, or a laminated type electrode body formed by stacking a plurality of flat plate-shaped electrode plates ( 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 terminal 220 is a terminal member (a positive terminal and a negative terminal) of the storage element 200, and is arranged on the container lid 212 so as to protrude in the Y-axis negative direction.
- the electrode terminal 220 is electrically connected to the positive plate and the negative plate of the electrode assembly 260 via the current collector 250 .
- the electrode terminal 220 is made of a conductive member such as metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, or copper alloy.
- the current collector 250 is a conductive member (a positive electrode current collector and a negative electrode current collector) electrically connected to the electrode terminal 220 and the end portion 263 of the electrode body 260 .
- the current collector 250 is made of aluminum, an aluminum alloy, copper, a copper alloy, or the like.
- the gaskets 230 and 240 are flat insulating sealing members arranged between the container lid 212 and the electrode terminal 220 and current collector 250 . Gaskets 230 and 240 are made of any insulating resin material or the like that can be used for spacer 300 .
- FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of busbar 500 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 5 shows a bus bar 510 and a bus bar 520 in the negative direction of the X axis among the bus bars 500, and the power storage elements 200 (201, 202, 205 and 206) to which the bus bars 510 and 520 are connected. ing. Three busbars 510 out of busbars 500 have the same configuration, and busbars 520 and 530 have the same configuration, so in FIG. .
- the bus bar 510 has a connecting portion 511, a connecting portion 512, a connecting portion 513, a connecting portion 514, a connecting portion 515, a connecting portion 516, and a connecting portion 517.
- the busbar 520 has a connection portion 521 , a connection portion 522 , a connection portion 523 , and a connecting portion 524 .
- the connecting portion 511 is a plate-like and rectangular portion parallel to the XZ plane, which is connected (joined) to the electrode terminal 223 of the power storage element 201 in the positive direction of the X-axis.
- the electrode terminal 223 is a positive electrode terminal (positive electrode terminal).
- the connection portion 512 is a plate-like rectangular portion parallel to the XZ plane, which is arranged in the Z-axis negative direction of the connection portion 511 and is connected (joined) to the electrode terminal 224 of the power storage element 205 in the X-axis positive direction. is.
- the electrode terminal 224 is a positive electrode terminal (positive electrode terminal).
- the connecting portion 513 is a plate-like rectangular portion parallel to the XZ plane, which is arranged in the positive direction of the X-axis of the connecting portion 511 and is connected (joined) to the electrode terminal 225 of the power storage element 202 in the negative direction of the X-axis. is.
- the electrode terminal 225 is a negative electrode terminal (negative terminal).
- the connection portion 514 is a plate-like rectangular portion parallel to the XZ plane, which is arranged in the negative Z-axis direction of the connection portion 513 and is connected (joined) to the electrode terminal 226 of the power storage element 206 in the negative X-axis direction. is.
- the electrode terminal 226 is a negative electrode terminal (negative terminal).
- the connecting portion 515 is a substantially C-shaped protruding portion that protrudes in the negative Y-axis direction from the edge of the connecting portion 511 in the positive direction of the X-axis and the edge of the connecting portion 513 in the negative direction of the X-axis. is.
- the connecting portion 516 is a substantially C-shaped protruding portion when viewed from the Z-axis direction, protruding in the negative Y-axis direction from the edge of the connecting portion 512 in the positive direction of the X-axis and the edge of the connecting portion 514 in the negative direction of the X-axis. is.
- the connecting portion 517 is a substantially C-shaped concave portion that is recessed in the positive Y-axis direction from the edge of the connecting portion 515 in the negative Z-axis direction and the edge of the connecting portion 516 in the positive Z-axis direction.
- the connecting portion 515 connects the connecting portions 511 and 513
- the connecting portion 516 connects the connecting portions 512 and 514
- the connecting portion 517 connects the connecting portions 515 and 516 .
- the connecting portion 521 is a plate-like and rectangular portion parallel to the XZ plane, which is connected (joined) to the electrode terminal 221 of the power storage element 201 in the negative direction of the X-axis.
- the electrode terminal 221 is a negative electrode terminal (negative terminal).
- the connecting portion 522 is a flat plate-like rectangular portion parallel to the XZ plane, which is arranged in the negative Z-axis direction of the connecting portion 521 and is connected (joined) to the electrode terminal 222 of the power storage element 205 in the negative X-axis direction. is.
- the electrode terminal 221 is a negative electrode terminal (negative terminal).
- the connecting portion 523 is a plate-like and rectangular portion parallel to the XY plane that protrudes in the negative Y-axis direction from the edge in the positive Z-axis direction of the portion on the negative X-axis side of the connecting portion 522 .
- the connection portion 523 is connected (joined) to the external terminal 31 a of the bus bar 31 of the terminal unit 30 .
- the connecting portion 524 extends along the Y-axis from the edge of the connecting portion 521 in the positive direction of the X-axis in the negative direction of the Z-axis and the edge of the end of the connecting portion 522 in the positive direction of the X-axis in the positive direction of the Z-axis. It is a substantially C-shaped protruding portion protruding in the negative direction when viewed from the X-axis direction. Thereby, the connecting portion 524 connects the connecting portions 521 and 522 .
- FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of busbar cover 600 according to the present embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of busbar cover 600 and its periphery according to the present embodiment. Specifically, (a) of FIG. 7 shows the state before the busbar cover 600 is arranged with respect to the power storage element 200, the busbar plate 400, and the busbar 500, and (c) of FIG. It shows the state after placement. (b) of FIG. 7 shows the configuration of the end portion of the busbar plate 400 in the negative direction of the X axis.
- FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of busbar cover 600 according to the present embodiment.
- FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of busbar cover 600 and its periphery according to the present embodiment. Specifically, (a) of FIG. 7 shows the state before the busbar cover 600 is arranged with respect to the power storage element 200, the busbar plate 400, and the busbar 500, and (c) of FIG. It shows the state after placement. (b
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of busbar cover 600 and its surroundings according to the present embodiment. Specifically, FIG. 8 shows a cross section of a configuration in which the second exterior body 120, the power storage element 200, the busbar plate 400, the busbar 500, and the busbar cover 600 are arranged, cut along a plane parallel to the XY plane.
- the busbar cover 600 has first cover portions 610 (611, 612 and 613) and second cover portions 620 (621, 622 and 623).
- the first cover part 610 is a plate-like (sheet-like) part that is arranged in the Y-axis negative direction of the power storage element 200 and that is long in the X-axis direction and parallel to the XZ plane.
- one first cover portion 610 is arranged corresponding to two power storage elements 200 arranged in the Z-axis direction (see FIG. 7, etc.).
- Four first cover portions 610 are arranged side by side in the X-axis direction corresponding to the eight power storage elements 200 .
- the first cover portion 611 is arranged in the Y-axis negative direction of the power storage elements 202 and 206 and the power storage elements 203 and 207, respectively.
- a first cover portion 612 is arranged in the Y-axis negative direction of the storage elements 201 and 205 .
- a first cover portion 613 is arranged in the Y-axis negative direction of the storage elements 204 and 208 .
- a first through hole 610a is formed in each of the first cover portions 610 (611, 612 and 613).
- the first through-hole 610a is a substantially rectangular through-hole that penetrates the first cover portion 610 in the Y-axis direction and is disposed at a position facing the gas discharge valve 212a of the storage element 200 (see FIGS. 7 and 8). ).
- Each of the storage elements 200 has a gas exhaust valve 212 a at a position facing the first cover portion 610 .
- Each of the first cover portions 610 is formed with two first through holes 610a aligned in the Z-axis direction at the central portion in the X-axis direction.
- Each first through-hole 610a is arranged at a position facing the gas exhaust valve 212a of each storage element 200 .
- the first through hole 610a has a shape larger than the gas exhaust valve 212a when viewed from the Y-axis direction.
- a convex portion 420 (see FIG. 7(b)) of the busbar plate 400 is arranged between the gas exhaust valve 212a and the first through hole 610a.
- the convex portion 420 is a portion provided on the busbar plate 400 and having a function of guiding the gas from the gas exhaust valve 212a to the first through hole 610a.
- the busbar plate 400 has a plate main body 410 which is a main body facing the power storage element 200, and a gas discharge valve 212a is provided at a position facing the gas discharge valve 212a of the plate main body 410 when viewed in the Y-axis direction.
- a rectangular through hole larger than 212a is formed.
- the convex portion 420 is a wall portion that protrudes in the Y-axis negative direction from the periphery of the through hole of the plate body 410 , and is arranged in contact with the periphery of the first through hole 610 a in the first cover portion 610 .
- the first cover portions 612 and 613 are further formed with second through holes 610b. Specifically, a second A through hole 610b is formed.
- the second through-hole 610b is an elongated slit-shaped through-hole extending in the X-axis direction through the first cover portions 612 and 613 in the Y-axis direction, through which the bus bars 520 and 530 are arranged.
- the bus bar 520 has a connection portion 523 that protrudes toward the long side wall 120b of the second exterior body 120 of the exterior body 100 in the negative Y-axis direction. It penetrates through hole 610b (see FIG. 7).
- the connecting portion 523 can be connected to the busbar 31 of the terminal unit 30, and the power storage element 200 is connected to the external terminal 31a of the busbar 31 (see FIG. 8).
- the long side wall 120b of the second exterior body 120 of the exterior body 100 in the Y-axis negative direction is an example of a metal wall portion arranged at a position sandwiching the bus bar 500 with the power storage element 200 .
- the connection portion 523 of the busbar 520 is an example of a second projecting portion projecting toward the wall portion.
- a second projecting portion of the bus bar 520 penetrates through the second through hole 610b.
- the second projecting portion of the bus bar 530 penetrates the second through hole 610 b of the first cover portion 613 .
- the second cover portion 620 is a protruding portion having an uneven structure in which the surface in the positive Y-axis direction is recessed in the negative Y-axis direction and the surface in the negative Y-axis direction protrudes from the first cover portion 610 in the negative Y-axis direction. is.
- three second cover portions 621 are arranged between each of the four first cover portions 610 .
- a second cover portion 622 is arranged at the central portion in the X-axis direction and the central portion in the Z-axis direction of the first cover portion 612 .
- a second cover portion 623 is arranged at the end portion of the first cover portion 613 in the plus direction of the X-axis and the center portion in the Z-axis direction.
- the second cover portions 622 and 623 are arranged at positions adjacent to the second through hole 610b.
- the second cover portion 621 has a pair of short side surfaces on both sides in the X-axis direction, a long side surface in the negative Y-axis direction, and an upper surface in the positive Z-axis direction.
- the surface of the second cover portion 621 in the negative Z-axis direction is open, and the opening is closed by the busbar plate 400 (see FIG. 7), but the second cover portion 621 has a bottom surface in the negative Z-axis direction.
- the second cover portion 622 has a pair of short side surfaces on both sides in the X-axis direction, a long side surface in the negative Y-axis direction, a top surface in the positive Z-axis direction, and a bottom surface in the negative Z-axis direction. ing.
- the second cover portion 623 has a configuration similar to that of the second cover portion 622 .
- the second cover portions 622 and 623 are smaller in size when viewed in the Y-axis direction than the second cover portion 621, and have the same amount of protrusion as the second cover portion 621 in the Y-axis direction.
- the connecting portions 515 and 516 of the busbar 510 are accommodated in the second cover portion 621 .
- the busbar 510 has connecting portions 515 and 516 that protrude toward the long side wall 120b of the second exterior body 120 of the exterior body 100 in the negative Y-axis direction.
- the second cover portion 621 is recessed toward the long side wall 120b, and accommodates the connecting portions 515 and 516 in the recessed portion.
- the connecting portion 524 of the bus bar 520 is accommodated in the second cover portion 622 .
- Bus bar 520 has a connecting portion 524 that protrudes toward long side wall 120b.
- the second cover portion 622 is recessed toward the long side wall 120b, and accommodates the connecting portion 524 in the recessed portion.
- the long side wall 120b of the second exterior body 120 of the exterior body 100 in the Y-axis negative direction is an example of a metal wall portion arranged at a position sandwiching the bus bar 500 with the power storage element 200 .
- the connecting portions 515 and 516 of the busbar 510 and the connecting portion 524 of the busbar 520 are examples of the first projecting portion projecting toward the wall portion.
- the busbar 500 has a first protrusion that protrudes toward the metal wall, and the second cover 620 is recessed toward the wall to accommodate the first protrusion in the recessed portion.
- busbar cover 600 is arranged between busbar 500 and the wall portion of second exterior body 120 so as to cover the entire surface of busbar 500 other than the second projecting portion.
- busbar cover 600 is provided between busbar 500 and long side wall 120b, which is a metal wall portion of exterior body 100.
- Busbar cover 600 has a first cover portion 610 at a position closer to power storage element 200 than part of busbar 500 .
- first cover portion 610 of busbar cover 600 is arranged at a position closer to power storage element 200 than part of busbar 500 .
- a space is created between the position of the first cover portion 610 in the busbar cover 600 and the long side wall 120b of the exterior body 100, so that the space can be effectively used and space can be saved.
- the first cover portion 610 is arranged at a position close to the storage element 200, if the storage element 200 has the gas discharge valve 212a at a position facing the first cover portion 610, the gas discharge valve 212a When the gas is released, the gas collides with the first cover part 610 . If the gas collides with the first cover portion 610, the exhaust of the gas may be hindered or the first cover portion 610 may be damaged. For this reason, a first through hole 610a is formed at a position of the first cover portion 610 facing the gas exhaust valve 212a.
- the gas can be prevented from colliding with the first cover portion 610, so that the exhaustion of gas is inhibited and the first cover portion 610 is prevented from being damaged. can be suppressed.
- the insulating busbar plate 400 between the storage element 200 and the busbar 500 is provided with a projection 420 that guides the gas from the gas discharge valve 212a of the storage element 200 to the first through hole 610a of the busbar cover 600 .
- the gas from the gas exhaust valve 212a can be easily guided to the first through hole 610a of the busbar cover 600.
- FIG. Therefore, even if the gas is discharged from the gas discharge valve 212a, the collision of the gas with the first cover portion 610 can be further suppressed. more controllable.
- the busbar 510 has a first projecting portion (connecting portions 515 and 516) projecting toward the long side wall 120b of the exterior body 100. As shown in FIG. Bus bar 520 also has a first projecting portion (connecting portion 524) projecting toward long side wall 120b. The same is true for bus bar 530 .
- the busbar cover 600 is provided with a second cover portion 620 that is recessed toward the long side wall 120b and accommodates the first projecting portion in the recessed portion. Thereby, even if the bus bar 500 has the first projecting portion, insulation between the first projecting portion and the long side wall 120b can be ensured.
- the busbar 520 is provided with a second projecting portion (connecting portion 523 ) projecting toward the long side wall 120 b of the exterior body 100 .
- the bus bar 530 is provided with a second projecting portion for connecting with the external terminal 21 .
- the busbar cover 600 is formed with a second through hole 610b through which the second projection penetrates. This allows the busbars 520 and 530 to protrude toward the long side wall 120b with a simple configuration.
- 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 second exterior body 120 is entirely made of a metal member. may be of non-metal construction.
- the long side wall 120b in which the through hole 125 is formed may also be made of an insulating member such as resin instead of metal.
- the second exterior body 120 may be an insulating member such as resin as a whole.
- the long side wall 120 b or the second exterior body 120 can be made of any insulating resin material or the like that can be used for the spacer 300 .
- the first cover portion 610 of the busbar cover 600 has the first through hole 610a at the position facing the gas discharge valve 212a of the storage element 200.
- the power storage element 200 may have the gas discharge valve 212a on the side different from the first cover portion 610, and the first through hole 610a may not be formed in the first cover portion 610.
- the connecting portion 523 of the bus bar 520 passing through the second through hole 610b of the first cover portion 612 is not connected to the bus bar 31 having the external terminal 31a, but is connected to any conductive member.
- the second through-hole 610 b is a slit-shaped through-hole elongated in the X-axis direction, it may be changed as appropriate according to the shape of the connection portion 523 of the bus bar 520 .
- the second through hole 610 b is not formed in the first cover portion 612 , and the connecting portion 523 of the busbar 520 may bypass the first cover portion 612 .
- the second cover portion 620 of the busbar cover 600 is a projecting portion having an uneven structure in which the surface in the positive Y-axis direction is recessed and the surface in the negative Y-axis direction projects.
- the first projecting portion of the busbar 500 is accommodated.
- the second cover portion 620 is a recessed portion that is recessed on the surface in the positive Y-axis direction but does not project in the negative Y-axis direction, and is configured to accommodate the first projecting portion of the bus bar 500 in the recessed portion. It's okay.
- Second cover portion 620 may have another shape, and may be changed as appropriate according to the shape of the first projecting portion of bus bar 500 .
- the bus bar 500 may be provided with connection terminals (protrusions) for voltage measurement.
- the busbar cover 600 is preferably arranged so as to also cover the connection terminals.
- a thermistor may be arranged on storage element 200 or busbar 500, and in this case, busbar cover 600 is preferably arranged so as to cover the thermistor as well. If the connection terminals, thermistors, or other members protrude in the Y-axis negative direction, the busbar cover 600 has a cover portion that accommodates the connection terminals, thermistors, or other members. good too.
- 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, terminal unit 30, spacer 300, bus bar plate 400, or the like.
- the present invention can be implemented not only as the power storage device 1, but also as the busbar cover 600 or a combination of the busbar 500 and the busbar cover 600.
- the present invention can be applied to a power storage device having a power storage element such as a lithium ion secondary battery.
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Abstract
蓄電装置は、蓄電素子と、バスバーと、蓄電素子とでバスバーを挟む位置に壁部を有する外装体と、バスバーと当該壁部との間に配置される絶縁性のバスバーカバーと、を備え、バスバーカバーは、バスバーの一部よりも蓄電素子に近い位置に配置される第一カバー部を有する。
Description
本発明は、蓄電素子とバスバーとを備える蓄電装置に関する。
従来、蓄電素子とバスバーとを備え、蓄電素子及びバスバーが外装体に収容された構成の蓄電装置が知られている。特許文献1には、複数のセル(蓄電素子)及びバスバーが、筐体(外装体)に収容された電池モジュール(蓄電装置)が開示されている。
上記従来のような構成の蓄電装置において、蓄電素子と外装体との間のスペースが有効活用できないという問題がある。特許文献1に開示された蓄電装置においては、バスバーと外装体(筐体)との間に絶縁シート等の絶縁部材が配置されているため、蓄電素子と外装体との間の活用できたスペース内に絶縁部材が配置されることとなる。このため、蓄電素子と外装体との間のスペースを有効活用できず、省スペース化できない場合がある。
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目してなされたものであり、省スペース化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、バスバーと、前記蓄電素子とで前記バスバーを挟む位置に壁部を有する外装体と、前記バスバーと前記壁部との間に配置される絶縁性のバスバーカバーと、を備え、前記バスバーカバーは、前記バスバーの一部よりも前記蓄電素子に近い位置に配置される第一カバー部を有する。
これによれば、蓄電装置は、バスバーと外装体が有する壁部との間に絶縁性のバスバーカバーを備えており、バスバーカバーは、バスバーの一部よりも蓄電素子に近い位置に第一カバー部を有している。このように、バスバーカバーの第一カバー部を、バスバーの一部よりも蓄電素子に近い位置に配置する。これにより、バスバーカバーにおける第一カバー部の位置では、外装体の壁部との間にスペースが生じるため、当該スペースを有効活用でき、省スペース化できる。
本発明における蓄電装置によれば、省スペース化できる。
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、バスバーと、前記蓄電素子とで前記バスバーを挟む位置に壁部を有する外装体と、前記バスバーと前記壁部との間に配置される絶縁性のバスバーカバーと、を備え、前記バスバーカバーは、前記バスバーの一部よりも前記蓄電素子に近い位置に配置される第一カバー部を有する。
これによれば、蓄電装置は、バスバーと外装体が有する壁部との間に絶縁性のバスバーカバーを備えており、バスバーカバーは、バスバーの一部よりも蓄電素子に近い位置に第一カバー部を有している。このように、バスバーカバーの第一カバー部を、バスバーの一部よりも蓄電素子に近い位置に配置する。これにより、バスバーカバーにおける第一カバー部の位置では、外装体の壁部との間にスペースが生じるため、当該スペースを有効活用でき、省スペース化できる。
前記壁部は、金属製であってもよい。
壁部が金属製である場合、壁部とバスバーとの絶縁性をより向上させる必要がある。このため、蓄電装置において、バスバーと外装体が有する金属製の壁部との間に絶縁性のバスバーカバーを配置する。これにより、外装体の壁部とバスバーとの間の絶縁性の向上を図りつつ、省スペース化できる。
前記蓄電素子は、前記第一カバー部と対向する位置にガス排出弁を有し、前記第一カバー部は、前記ガス排出弁と対向する位置に第一貫通孔を有してもよい。
バスバーカバーの第一カバー部は、蓄電素子に近い位置に配置されているため、蓄電素子が第一カバー部と対向する位置にガス排出弁を有していると、ガス排出弁からガスが放出された場合にガスが第一カバー部に衝突してしまう。ガスが第一カバー部に衝突すると、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部が損傷するおそれがある。このため、第一カバー部のガス排出弁と対向する位置に、第一貫通孔を形成する。これにより、ガス排出弁からガスが放出された場合でも、ガスが第一カバー部に衝突するのを抑制できるため、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部が損傷するのを抑制できる。
さらに、前記蓄電素子と前記バスバーとの間に配置される絶縁性のバスバープレートを備え、前記バスバープレートは、前記ガス排出弁からのガスを前記第一貫通孔に導く凸部を有してもよい。
これによれば、蓄電素子とバスバーとの間の絶縁性のバスバープレートに、蓄電素子のガス排出弁からのガスをバスバーカバーの第一貫通孔に導く凸部を設ける。これにより、ガス排出弁からのガスを、容易にバスバーカバーの第一貫通孔に導くことができる。したがって、ガス排出弁からガスが放出された場合でも、ガスが第一カバー部に衝突するのをより抑制できるため、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部が損傷するのをより抑制できる。
前記バスバーは、前記壁部に向けて突出する第一突出部を有し、前記バスバーカバーは、さらに、前記壁部に向けて凹み、凹んだ部分に前記第一突出部を収容する第二カバー部を有してもよい。
これによれば、バスバーが、外装体の壁部に向けて突出する第一突出部を有しているため、バスバーカバーに、壁部に向けて凹み、凹んだ部分に第一突出部を収容する第二カバー部を設ける。これにより、バスバーが第一突出部を有する構成でも、第一突出部と壁部との間の絶縁性を確保できる。
前記バスバーは、前記壁部に向けて突出する第二突出部を有し、前記バスバーカバーは、さらに、前記第二突出部が貫通する第二貫通孔を有してもよい。
バスバーを他の導電部材と接続する等のために、バスバーに、外装体の壁部に向けて突出する第二突出部を設ける場合がある。この場合、バスバーカバーに、第二突出部が貫通する第二貫通孔を形成する。これにより、簡易な構成で、バスバーを壁部に向けて突出できる。
本発明は、蓄電装置として実現できるだけでなく、バスバーカバー、または、バスバーとバスバーカバーとの組み合わせとしても実現できる。
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、蓄電装置の長手方向、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、蓄電素子が有する一対の電極端子の並び方向を、X軸方向と定義する。蓄電装置の短手方向、蓄電素子とバスバープレートとバスバーとバスバーカバーとの並び方向、蓄電素子の容器の本体と蓋との並び方向、または、蓄電素子の電極端子の突出方向を、Y軸方向と定義する。蓄電装置の外装体の本体と蓋との並び方向、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。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。2つの方向が平行である、とは、当該2つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数%程度の差異を含むことも意味する。以下の説明において、「絶縁」と表現する場合、「電気的な絶縁」を意味する。
(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装置1が備える構成要素を分解して示す分解斜視図である。図3は、図2に示した外装体100、蓄電素子200及びスペーサ300をさらに分解した構成を示している。
[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装置1が備える構成要素を分解して示す分解斜視図である。図3は、図2に示した外装体100、蓄電素子200及びスペーサ300をさらに分解した構成を示している。
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できる装置であり、本実施の形態では、略直方体形状を有している。蓄電装置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、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、化石燃料(ガソリン、軽油、液化天然ガス等)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、家庭用または事業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及び図2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、蓄電ユニット10は、外装体100と、端子ユニット30とを有している。以下では、蓄電装置1のうちの蓄電素子200を有する部分を蓄電ユニット10と称し、蓄電素子200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。図2及び図3に示すように、外装体100の内方には、蓄電素子200、スペーサ300(第一スペーサ310及び第二スペーサ320)、バスバープレート400、バスバー500(510~530)、バスバーカバー600、及び、制御ユニット20等が収容されている。蓄電装置1は、上記の構成要素の他、蓄電素子200から排出されるガスを外装体100の外方へ排気するための排気部等を備えてもよい。
端子ユニット30は、蓄電装置1の正極または負極のモジュール端子(総端子)である外部端子31aを有する部材であり、外装体100のY軸マイナス方向の側壁(後述の長側壁120b)のX軸マイナス方向の端部に取り付けられる。端子ユニット30は、バスバー31を有している。バスバー31は、板状の導電部材であり、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。バスバー31は、Y軸プラス方向の端部がバスバー520に接続され、かつ、Y軸マイナス方向の端部が外部端子31aとしての機能を有する構成となっている。外部端子31aは、負極の外部端子である。これにより、蓄電ユニット10が有する蓄電素子200と外部端子31aとが、バスバー520を介して電気的に接続される。バスバー31とバスバー520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。
制御ユニット20は、蓄電ユニット10が有する蓄電素子200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200を制御するBMS(Battery Management System)である。当該制御機器は、蓄電素子200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。
外装体100には、X軸プラス方向かつY軸マイナス方向の端部に、蓄電装置1の正極または負極のモジュール端子(総端子)である外部端子21が配置されている。外部端子21は、端子ユニット30の外部端子31aとは異なる極性の端子(正極の外部端子)である。外部端子21は、蓄電素子200と電気的に接続される。蓄電装置1は、これら外部端子21及び31aを介して、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電する。外部端子21は、バスバー31に使用可能ないずれかの導電性の材料等で形成されている。
外装体100は、蓄電装置1(蓄電ユニット10)の筐体(外殻)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200等の外方に配置され、これら蓄電素子200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、Z軸方向に並んで配置される第一外装体110及び第二外装体120と、第一外装体110及び第二外装体120を接合するための接合部材130及び140並びにカラー150と、を有している。
第一外装体110は、第二外装体120のZ軸マイナス方向に配置され、外装体100の底壁を構成する扁平な矩形状の部材であり、蓄電素子200等が載置される。第二外装体120は、外装体100の本体(底壁以外の部位)を構成する有底矩形筒状の部材であり、第一外装体110と接続(接合)されて蓄電素子200等を覆う。第二外装体120は、上壁120aと、一対の長側壁120bと、一対の短側壁120cとを有している。第二外装体120には、Z軸マイナス方向に向く開口が形成されており、第一外装体110は、第二外装体120の当該開口を塞ぐ蓋体として機能する。第一外装体110及び第二外装体120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剛性の高い部材で形成されている。第一外装体110及び第二外装体120は、アルミダイカスト等で形成できる。第一外装体110及び第二外装体120は、同じ材質の部材で形成されてもよいし、異なる材質の部材で形成されてもよい。
具体的には、第一外装体110が有する接続部111及び112と、第二外装体120が有する接続部121等とが、接合部材130、140及びカラー150を用いて接合されて、第一外装体110と第二外装体120とが接続(固定)される。第二外装体120のY軸マイナス方向の壁部(側壁)である長側壁120bは、蓄電素子200とで、バスバープレート400、バスバー500(510~530)、及び、バスバーカバー600を挟む位置に配置される。当該長側壁120bには、貫通孔125が形成されている。貫通孔125は、長側壁120bのX軸マイナス方向の端部に配置される、長側壁120bをY軸方向に貫通するY軸方向から見て矩形状の貫通孔である。貫通孔125は、端子ユニット30のバスバー31をバスバー520に接続(接合)する際に、バスバー31が貫通する貫通孔である。
本実施の形態では、第一外装体110及び第二外装体120は、互いに接合されて、蓄電素子200を挟み込む。第一外装体110及び第二外装体120は、Z軸方向において蓄電素子200を挟んで拘束し、蓄電素子200にZ軸方向における拘束力を付与する。具体的には、第一外装体110及び第二外装体120は、X軸方向及びZ軸方向に並ぶ複数の蓄電素子200と、Z軸方向に並ぶ複数のスペーサ300(第一スペーサ310及び第二スペーサ320)とをZ軸方向(第一方向)において挟む位置に、X軸方向に並ぶ複数の蓄電素子200に亘って配置される。第一外装体110及び第二外装体120は、これら複数の蓄電素子200及び複数のスペーサ300を、まとめて挟んで拘束する。このように、第一外装体110及び第二外装体120は、一対のエンドプレートである、とも言える。
蓄電素子200は、電気を充電し、また、電気を放電できる二次電池(単電池)であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。蓄電素子200は、扁平な直方体形状(角形)を有しており、X軸方向に複数の蓄電素子200が配列され、かつ、Z軸方向において複数の蓄電素子200が積層されている。本実施の形態では、8個の蓄電素子200が横置き(横倒し)にされた状態で(蓄電素子200の後述する長側面211aがZ軸方向に向いた状態で)、X軸方向及びZ軸方向に配列されている。具体的には、4つの蓄電素子201~204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、4つの蓄電素子205~208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。4つの蓄電素子201~204と4つの蓄電素子205~208とが、Z軸方向に積層(平積み)されている。
蓄電素子200の個数は特に限定されず、何個の蓄電素子200がX軸方向に配置(配列)されていてもよいし、何個の蓄電素子200がZ軸方向に配置(積層)されていてもよい。蓄電素子200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200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200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200は、固体電解質を用いた電池であってもよい。蓄電素子200は、パウチタイプの蓄電素子であってもよい。蓄電素子200の構成の詳細な説明については、後述する。
スペーサ300は、Z軸方向において蓄電素子200と並び、かつ、蓄電素子200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300は、蓄電素子200の長側面211aに対向して、蓄電素子200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300は、ポリカーボネート(PC)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPEを含む))、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリアミド(PA)、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)、ダンマ材等の断熱材等で形成されている。
本実施の形態では、スペーサ300として、第一スペーサ310と、一対の第二スペーサ320とが配置されている。第一スペーサ310は、X軸方向に配列される複数の蓄電素子200とZ軸方向において隣り合う位置に、当該複数の蓄電素子200に亘って配置される。具体的には、第一スペーサ310は、X軸方向に並ぶ4つの蓄電素子200(201~204または205~208)とZ軸方向で隣り合う位置に、当該4つの蓄電素子200に亘ってX軸方向に延びて配置される。本実施の形態では、第一スペーサ310は、Z軸方向で隣り合う蓄電素子200同士の間(4つの蓄電素子201~204と4つの蓄電素子205~208との間)に配置される中間スペーサである。
第二スペーサ320は、X軸方向に配列される複数の蓄電素子200を第一スペーサ310とでZ軸方向において挟む位置に、当該複数の蓄電素子200に亘って配置される。具体的には、第二スペーサ320は、X軸方向に並ぶ4つの蓄電素子200(201~204または205~208)を第一スペーサ310とでZ軸方向で挟む位置に、当該4つの蓄電素子200に亘ってX軸方向に延びて配置される。本実施の形態では、第二スペーサ320は、蓄電素子200と第一外装体110または第二外装体120との間に配置されるエンドスペーサである。具体的には、一対の第二スペーサ320が、4つの蓄電素子205~208と第一外装体110との間、及び、4つの蓄電素子201~204と第二外装体120との間に配置される。
このように、第一スペーサ310及び一対の第二スペーサ320が、蓄電素子200をZ軸方向で挟むように配置されて、蓄電素子200同士の間、及び、蓄電素子200と第一外装体110及び第二外装体120との間を絶縁する。
バスバープレート400は、蓄電素子200とバスバー500との間に配置され、バスバー500と他の部材との絶縁、及び、バスバー500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。バスバープレート400は、スペーサ300に使用可能ないずれかの絶縁性の樹脂材料等で形成されている。バスバープレート400は、複数の蓄電素子200のY軸マイナス方向に配置され、複数の蓄電素子200に対して位置決めされる。これにより、バスバー500が、複数の蓄電素子200に対して位置決めされて、当該複数の蓄電素子200が有する後述の電極端子220に接合される。
バスバー500は、複数の蓄電素子200のY軸マイナス方向に配置され、当該複数の蓄電素子200及び端子ユニット30に接続(接合)される板状の部材である。本実施の形態では、バスバー500として、3つのバスバー510と、バスバー520と、バスバー530とが配置されている。バスバー510は、バスバー520とバスバー530との間に配置され、隣り合う蓄電素子200が有する電極端子220同士を接続する。バスバー520は、複数のバスバー500のうちの最もX軸マイナス方向に配置され、蓄電素子200が有する最もX軸マイナス方向の電極端子220と端子ユニット30のバスバー31とを接続して、当該蓄電素子200と外部端子31aとを電気的に接続する。バスバー530は、複数のバスバー500のうちの最もX軸プラス方向に配置され、蓄電素子200が有する最もX軸プラス方向の電極端子220と外部端子21とを電気的に接続する。
本実施の形態では、バスバー500と蓄電素子200の電極端子220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500は、バスバー31に使用可能ないずれかの導電性の材料等で形成されている。本実施の形態では、バスバー500は、蓄電素子200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500の接続形態は特に限定されない。バスバー500の構成の詳細な説明については、後述する。
バスバーカバー600は、バスバー500を覆うように配置され、バスバー500と他の部材とを絶縁する絶縁性のカバー部材である。本実施の形態では、バスバーカバー600は、複数のバスバー500(510~530)を覆うように、当該複数のバスバー500に亘ってX軸方向に延びて配置される板状の部材である。バスバーカバー600は、バスバー500と第二外装体120の壁部(Y軸マイナス方向の長側壁120b)との間に配置される。これにより、バスバーカバー600は、複数のバスバー500と当該長側壁120b等の他の部材とを絶縁する。バスバーカバー600は、スペーサ300に使用可能ないずれかの絶縁性の樹脂材料等で形成されている。バスバーカバー600は、バスバープレート400とでバスバー500を挟む位置に配置され、バスバープレート400と嵌合する部位を有することにより、バスバープレート400に取り付けられて固定される。バスバーカバー600の構成の詳細な説明については、後述する。
[2 蓄電素子200の説明]
次に、蓄電素子200の構成について、詳細に説明する。蓄電ユニット10が備える8個の蓄電素子200(201~208)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200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200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200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。
次に、蓄電素子200の構成について、詳細に説明する。蓄電ユニット10が備える8個の蓄電素子200(201~208)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200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200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200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200は、容器210と、一対(正極及び負極)の電極端子220と、一対(正極及び負極)のガスケット230と、を備えている。容器210の内方には、一対(正極及び負極)のガスケット240と、一対(正極及び負極)の集電体250と、電極体260とが収容されている。容器210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200の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択できる。上記の構成要素の他、電極体260の側方または下方等に配置されるスペーサ、電極体260等を包み込む絶縁フィルム、容器210の外面を覆う絶縁シート等が配置されてもよい。
容器210は、開口が形成された容器本体211と、容器本体211の当該開口を閉塞する容器蓋体212と、を有する直方体形状(角形または箱形)のケースである。容器210は、電極体260等を容器本体211の内部に収容後、容器本体211と容器蓋体212とが溶接等により接合されることにより、内部を密封できる構造となっている。容器本体211及び容器蓋体212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211は、容器210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211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211a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211b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211cを有している。容器蓋体212は、容器210の蓋体を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体211のY軸マイナス方向にX軸方向に延びて配置されている。容器蓋体212には、容器210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212a、及び、容器210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。
電極体260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260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。
ここで、電極体260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。電極体260は、極板が積層方向に積層されて形成されている。電極体260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261と、Y軸方向に並ぶ一対の湾曲部262と、を有しているが、上記の積層方向は、平坦部261における極板の積層方向である。平坦部261は、一対の湾曲部262の端部同士を繋ぐ平坦な部位であり、湾曲部262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261の平坦面の向く方向、または、一対の平坦部261の対向方向を、上記積層方向と定義することもできる。このため、蓄電素子201及び205は、当該積層方向に並んでいると言える。他の蓄電素子200についても同様である。蓄電素子201~204が配列されるX軸方向を、配列方向とも呼ぶ。蓄電素子201~204は、当該積層方向と交差する配列方向に配列されている。蓄電素子205~208についても同様である。
電極体260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260は、X軸方向の両端部に、平坦部261及び湾曲部262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250と接続される端部263を有している。
電極体260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220は、蓄電素子200の端子部材(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212に配置されている。電極端子220は、集電体250を介して、電極体260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220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250は、電極端子220と電極体260の端部263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250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230及び240は、容器蓋体212と電極端子220及び集電体250との間に配置された、平板状の絶縁性を有する封止部材である。ガスケット230及び240は、スペーサ300に使用可能ないずれかの絶縁性の樹脂材料等で形成されている。
[3 バスバー500の説明]
次に、バスバー500の構成について、詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係るバスバー500の構成を示す斜視図である。具体的には、図5は、バスバー500のうちのX軸マイナス方向のバスバー510及びバスバー520と、当該バスバー510及び520が接続される蓄電素子200(201、202、205及び206)とを示している。バスバー500のうちの3つのバスバー510は同じ構成を有し、バスバー520及び530は同じ構成を有するため、図5では、X軸プラス方向の2つのバスバー510及びバスバー530の図示は省略している。
次に、バスバー500の構成について、詳細に説明する。図5は、本実施の形態に係るバスバー500の構成を示す斜視図である。具体的には、図5は、バスバー500のうちのX軸マイナス方向のバスバー510及びバスバー520と、当該バスバー510及び520が接続される蓄電素子200(201、202、205及び206)とを示している。バスバー500のうちの3つのバスバー510は同じ構成を有し、バスバー520及び530は同じ構成を有するため、図5では、X軸プラス方向の2つのバスバー510及びバスバー530の図示は省略している。
図5に示すように、バスバー510は、接続部511と、接続部512と、接続部513と、接続部514と、繋ぎ部515と、繋ぎ部516と、繋ぎ部517と、を有している。バスバー520は、接続部521と、接続部522と、接続部523と、繋ぎ部524と、を有している。
接続部511は、蓄電素子201が有するX軸プラス方向の電極端子223に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子223は、正極の電極端子(正極端子)である。接続部512は、接続部511のZ軸マイナス方向に配置され、蓄電素子205が有するX軸プラス方向の電極端子224に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子224は、正極の電極端子(正極端子)である。接続部513は、接続部511のX軸プラス方向に配置され、蓄電素子202が有するX軸マイナス方向の電極端子225に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子225は、負極の電極端子(負極端子)である。接続部514は、接続部513のZ軸マイナス方向に配置され、蓄電素子206が有するX軸マイナス方向の電極端子226に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子226は、負極の電極端子(負極端子)である。
繋ぎ部515は、接続部511のX軸プラス方向の端縁及び接続部513のX軸マイナス方向の端縁からY軸マイナス方向に突出する、Z軸方向から見て略C字状の突出部である。繋ぎ部516は、接続部512のX軸プラス方向の端縁及び接続部514のX軸マイナス方向の端縁からY軸マイナス方向に突出する、Z軸方向から見て略C字状の突出部である。繋ぎ部517は、繋ぎ部515のZ軸マイナス方向の端縁及び繋ぎ部516のZ軸プラス方向の端縁からY軸プラス方向に凹む、X軸方向から見て略C字状の凹部である。このような構成により、繋ぎ部515は、接続部511及び513を繋ぎ、繋ぎ部516は、接続部512及び514を繋ぎ、繋ぎ部517は、繋ぎ部515及び516を繋ぐ。
接続部521は、蓄電素子201が有するX軸マイナス方向の電極端子221に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子221は、負極の電極端子(負極端子)である。接続部522は、接続部521のZ軸マイナス方向に配置され、蓄電素子205が有するX軸マイナス方向の電極端子222に接続(接合)される、XZ平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。電極端子221は、負極の電極端子(負極端子)である。接続部523は、接続部522のX軸マイナス方向側の部位のZ軸プラス方向の端縁からY軸マイナス方向に突出する、XY平面に平行な平板状かつ矩形状の部位である。接続部523は、端子ユニット30が有するバスバー31の外部端子31aに接続(接合)される。
繋ぎ部524は、接続部521のX軸プラス方向の端部のZ軸マイナス方向の端縁、及び、接続部522のX軸プラス方向の端部のZ軸プラス方向の端縁から、Y軸マイナス方向に突出する、X軸方向から見て略C字状の突出部である。これにより、繋ぎ部524は、接続部521及び522を繋ぐ。
[4 バスバーカバー600及びその周辺の構成の説明]
次に、バスバーカバー600及びその周辺の構成について、詳細に説明する。図6は、本実施の形態に係るバスバーカバー600の構成を示す斜視図である。図7は、本実施の形態に係るバスバーカバー600及びその周辺の構成を示す斜視図である。具体的には、図7の(a)は、蓄電素子200、バスバープレート400及びバスバー500に対してバスバーカバー600を配置する前の状態を示し、図7の(c)は、バスバーカバー600を配置した後の状態を示している。図7の(b)は、バスバープレート400のX軸マイナス方向の端部の構成を示している。図8は、本実施の形態に係るバスバーカバー600及びその周辺の構成を示す断面図である。具体的には、図8は、第二外装体120、蓄電素子200、バスバープレート400、バスバー500及びバスバーカバー600を配置した構成を、XY平面に平行な面で切断した場合の断面を示している。
次に、バスバーカバー600及びその周辺の構成について、詳細に説明する。図6は、本実施の形態に係るバスバーカバー600の構成を示す斜視図である。図7は、本実施の形態に係るバスバーカバー600及びその周辺の構成を示す斜視図である。具体的には、図7の(a)は、蓄電素子200、バスバープレート400及びバスバー500に対してバスバーカバー600を配置する前の状態を示し、図7の(c)は、バスバーカバー600を配置した後の状態を示している。図7の(b)は、バスバープレート400のX軸マイナス方向の端部の構成を示している。図8は、本実施の形態に係るバスバーカバー600及びその周辺の構成を示す断面図である。具体的には、図8は、第二外装体120、蓄電素子200、バスバープレート400、バスバー500及びバスバーカバー600を配置した構成を、XY平面に平行な面で切断した場合の断面を示している。
図6に示すように、バスバーカバー600は、第一カバー部610(611、612及び613)と、第二カバー部620(621、622及び623)と、を有している。
第一カバー部610は、蓄電素子200のY軸マイナス方向に配置される、X軸方向に長尺かつXZ平面に平行な平板状(シート状)の部位である。本実施の形態では、Z軸方向に並ぶ2つの蓄電素子200に対応して、1つの第一カバー部610が配置されている(図7等参照)。8個の蓄電素子200に対応して、4つの第一カバー部610がX軸方向に並んで配置されている。具体的には、蓄電素子202及び206と、蓄電素子203及び207とのY軸マイナス方向に、第一カバー部611がそれぞれ配置されている。蓄電素子201及び205のY軸マイナス方向に、第一カバー部612が配置されている。蓄電素子204及び208のY軸マイナス方向に、第一カバー部613が配置されている。
第一カバー部610(611、612及び613)のそれぞれには、第一貫通孔610aが形成されている。第一貫通孔610aは、蓄電素子200のガス排出弁212aと対向する位置に配置された、第一カバー部610をY軸方向に貫通する略矩形状の貫通孔である(図7、8参照)。蓄電素子200のそれぞれは、第一カバー部610と対向する位置にガス排出弁212aを有している。第一カバー部610のそれぞれには、X軸方向中央部に、Z軸方向に並ぶ2つの第一貫通孔610aが形成されている。そして、それぞれの第一貫通孔610aが、それぞれの蓄電素子200のガス排出弁212aと対向する位置に配置されている。第一貫通孔610aは、Y軸方向から見て、ガス排出弁212aよりも大きい形状を有している。
ガス排出弁212aと第一貫通孔610aとの間には、バスバープレート400の凸部420(図7の(b)参照)が配置されている。凸部420は、バスバープレート400に設けられた、ガス排出弁212aからのガスを第一貫通孔610aに導くガイドの機能を有する部位である。具体的には、バスバープレート400は、蓄電素子200に対向する本体部であるプレート本体410を有し、プレート本体410のガス排出弁212aと対向する位置に、Y軸方向から見てガス排出弁212aよりも大きい矩形状の貫通孔が形成されている。凸部420は、プレート本体410の当該貫通孔の周囲からY軸マイナス方向に突出する壁部であり、第一カバー部610における第一貫通孔610aの周囲に当接して配置される。
第一カバー部612及び613には、さらに、第二貫通孔610bが形成されている。具体的には、第一カバー部612のX軸マイナス方向端部かつZ軸方向中央部、及び、第一カバー部613のX軸プラス方向端部かつZ軸方向中央部のそれぞれに、第二貫通孔610bが形成されている。第二貫通孔610bは、第一カバー部612、613をY軸方向に貫通し、X軸方向に延びる長尺なスリット状の貫通孔であり、バスバー520、530が貫通して配置される。バスバー520は、外装体100の第二外装体120のY軸マイナス方向の長側壁120bに向けて突出する接続部523を有しており、接続部523は、第一カバー部612の第二貫通孔610bを貫通する(図7参照)。これにより、接続部523が端子ユニット30のバスバー31と接続でき、蓄電素子200がバスバー31の外部端子31aと接続される構成となっている(図8参照)。第一カバー部613の第二貫通孔610b及びバスバー530についても同様である。
外装体100の第二外装体120のY軸マイナス方向の長側壁120bは、蓄電素子200とでバスバー500を挟む位置に配置される金属製の壁部の一例である。バスバー520の接続部523は、当該壁部に向けて突出する第二突出部の一例である。第二貫通孔610bには、バスバー520の第二突出部が貫通する。第一カバー部613の第二貫通孔610bについても同様に、バスバー530の第二突出部が貫通する。
第二カバー部620は、第一カバー部610から、Y軸プラス方向の面がY軸マイナス方向に凹み、かつ、Y軸マイナス方向の面がY軸マイナス方向に突出する、凹凸構造の突出部である。本実施の形態では、4つの第一カバー部610のそれぞれの間に、3つの第二カバー部621が配置されている。第一カバー部612のX軸方向中央部かつZ軸方向中央部に、第二カバー部622が配置されている。第一カバー部613のX軸プラス方向端部かつZ軸方向中央部に、第二カバー部623が配置されている。第二カバー部622及び623は、第二貫通孔610bと隣り合う位置に配置されている。
第二カバー部621は、X軸方向両側に一対の短側面を有し、Y軸マイナス方向に長側面を有し、Z軸プラス方向に上面を有している。第二カバー部621のZ軸マイナス方向の面は開口しており、当該開口はバスバープレート400によって閉塞される(図7参照)が、第二カバー部621は、Z軸マイナス方向に底面を有していてもよい。第二カバー部622は、X軸方向両側に一対の短側面を有し、Y軸マイナス方向に長側面を有し、Z軸プラス方向に上面を有し、Z軸マイナス方向に底面を有している。第二カバー部623は、第二カバー部622と同様の構成を有している。第二カバー部622及び623は、Y軸方向から見たサイズは第二カバー部621よりも小さく、Y軸方向の突出量は第二カバー部621と同等である。
第二カバー部621には、バスバー510の繋ぎ部515及び516が収容される。バスバー510は、外装体100の第二外装体120のY軸マイナス方向の長側壁120bに向けて突出する繋ぎ部515及び516を有している。第二カバー部621は、長側壁120bに向けて凹み、凹んだ部分に繋ぎ部515及び516を収容する。第二カバー部622には、バスバー520の繋ぎ部524が収容される。バスバー520は、長側壁120bに向けて突出する繋ぎ部524を有している。第二カバー部622は、長側壁120bに向けて凹み、凹んだ部分に繋ぎ部524を収容する。
外装体100の第二外装体120のY軸マイナス方向の長側壁120bは、蓄電素子200とでバスバー500を挟む位置に配置される金属製の壁部の一例である。バスバー510の繋ぎ部515及び516、並びに、バスバー520の繋ぎ部524は、当該壁部に向けて突出する第一突出部の一例である。バスバー500は、金属製の壁部に向けて突出する第一突出部を有し、第二カバー部620は、当該壁部に向けて凹み、凹んだ部分に第一突出部を収容する。
このように、第二カバー部620にバスバー500の一部が収容されることで、第一カバー部610のY軸マイナス方向(蓄電素子200から遠い位置)に、バスバー500の一部が配置される。第一カバー部610は、バスバー500の一部よりも蓄電素子200に近い位置に配置される。このような構成により、バスバーカバー600は、バスバー500と第二外装体120の壁部との間において、バスバー500の第二突出部以外の全面を覆うように配置される。
[5 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、バスバー500と外装体100が有する金属製の壁部である長側壁120bとの間に、絶縁性のバスバーカバー600を備えている。バスバーカバー600は、バスバー500の一部よりも蓄電素子200に近い位置に、第一カバー部610を有している。このように、バスバーカバー600の第一カバー部610を、バスバー500の一部よりも蓄電素子200に近い位置に配置する。これにより、バスバーカバー600における第一カバー部610の位置では、外装体100の長側壁120bとの間にスペースが生じるため、当該スペースを有効活用でき、省スペース化できる。
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、バスバー500と外装体100が有する金属製の壁部である長側壁120bとの間に、絶縁性のバスバーカバー600を備えている。バスバーカバー600は、バスバー500の一部よりも蓄電素子200に近い位置に、第一カバー部610を有している。このように、バスバーカバー600の第一カバー部610を、バスバー500の一部よりも蓄電素子200に近い位置に配置する。これにより、バスバーカバー600における第一カバー部610の位置では、外装体100の長側壁120bとの間にスペースが生じるため、当該スペースを有効活用でき、省スペース化できる。
第一カバー部610は、蓄電素子200に近い位置に配置されているため、蓄電素子200が第一カバー部610と対向する位置にガス排出弁212aを有していると、ガス排出弁212aからガスが放出された場合にガスが第一カバー部610に衝突してしまう。ガスが第一カバー部610に衝突すると、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部610が損傷するおそれがある。このため、第一カバー部610のガス排出弁212aと対向する位置に、第一貫通孔610aを形成する。これにより、ガス排出弁212aからガスが放出された場合でも、ガスが第一カバー部610に衝突するのを抑制できるため、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部610が損傷するのを抑制できる。
蓄電素子200とバスバー500との間の絶縁性のバスバープレート400に、蓄電素子200のガス排出弁212aからのガスをバスバーカバー600の第一貫通孔610aに導く凸部420を設ける。これにより、ガス排出弁212aからのガスを、容易にバスバーカバー600の第一貫通孔610aに導くことができる。したがって、ガス排出弁212aからガスが放出された場合でも、ガスが第一カバー部610に衝突するのをより抑制できるため、ガスの排気が阻害されたり、第一カバー部610が損傷するのをより抑制できる。
バスバー510は、外装体100の長側壁120bに向けて突出する第一突出部(繋ぎ部515及び516)を有している。バスバー520も、長側壁120bに向けて突出する第一突出部(繋ぎ部524)を有している。バスバー530についても同様である。このため、バスバーカバー600に、長側壁120bに向けて凹み、凹んだ部分に第一突出部を収容する第二カバー部620を設ける。これにより、バスバー500が第一突出部を有する構成でも、第一突出部と長側壁120bとの間の絶縁性を確保できる。
バスバー520をバスバー31と接続するために、バスバー520に、外装体100の長側壁120bに向けて突出する第二突出部(接続部523)を設けている。バスバー530については、外部端子21と接続するための第二突出部を設けている。このため、バスバーカバー600に、第二突出部が貫通する第二貫通孔610bを形成する。これにより、簡易な構成で、バスバー520及び530を長側壁120bに向けて突出できる。
[6 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、本発明の範囲には、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
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、本発明の範囲には、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
上記実施の形態では、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、第二外装体120は、全体が金属製の部材であることとしたが、蓄電素子200とでバスバー500を挟む位置に配置される壁部である長側壁120b以外の部位が金属製でない構成でもよい。貫通孔125が形成された長側壁120bについても、金属製ではなく、樹脂等の絶縁性の部材であってもよい。第二外装体120は、全体が樹脂等の絶縁性の部材であってもよい。長側壁120bまたは第二外装体120は、スペーサ300に使用可能ないずれかの絶縁性の樹脂材料等で形成できる。
上記実施の形態では、バスバーカバー600の第一カバー部610は、蓄電素子200のガス排出弁212aと対向する位置に第一貫通孔610aを有していることとした。しかし、蓄電素子200は、第一カバー部610とは異なる側にガス排出弁212aを有しており、第一カバー部610には第一貫通孔610aが形成されていない構成でもよい。
上記実施の形態において、第一カバー部612の第二貫通孔610bを貫通するバスバー520の接続部523は、外部端子31aを有するバスバー31に接続されるのではなく、どのような導電部材に接続されてもよい。第二貫通孔610bは、X軸方向に長尺なスリット状の貫通孔であることとしたが、バスバー520の接続部523の形状に応じて適宜変更され得る。第一カバー部612には第二貫通孔610bが形成されておらず、バスバー520の接続部523は、第一カバー部612を迂回する構成でもよい。第一カバー部613の第二貫通孔610bについても同様である。
上記実施の形態では、バスバーカバー600の第二カバー部620は、Y軸プラス方向の面が凹み、かつ、Y軸マイナス方向の面が突出する凹凸構造の突出部であって、凹んだ部分にバスバー500の第一突出部を収容することとした。しかし、第二カバー部620は、Y軸プラス方向の面は凹むものの、Y軸マイナス方向の面は突出しない凹状の部位であって、凹んだ部分にバスバー500の第一突出部を収容する構成でもよい。第二カバー部620は、その他の形状でもよく、バスバー500の第一突出部の形状に応じて適宜変更され得る。
上記実施の形態において、バスバー500には、電圧計測用の接続端子(突起)が設けられていてもよい。この場合、バスバーカバー600は、当該接続端子も覆うように配置されるのが好ましい。さらに、蓄電素子200またはバスバー500にサーミスタが配置されてもよく、この場合、バスバーカバー600は、当該サーミスタも覆うように配置されるのが好ましい。当該接続端子、サーミスタ、または、その他の部材がY軸マイナス方向に突出している場合には、バスバーカバー600は、当該接続端子、サーミスタ、または、その他の部材を収容するカバー部を有していてもよい。
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、端子ユニット30、スペーサ300、または、バスバープレート400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として実現できるだけでなく、バスバーカバー600、または、バスバー500とバスバーカバー600との組み合わせとしても実現できる。
本発明は、リチウムイオン二次電池等の蓄電素子を備えた蓄電装置に適用できる。
1 蓄電装置
21、31a 外部端子
30 端子ユニット
31、500、510、520、530 バスバー
100 外装体
110 第一外装体
111、112、121、511、512、513、514、521、522、523
接続部
120 第二外装体
120b 長側壁
200、201、202、203、204、205、206、207、208 蓄電素子
210 容器
212a ガス排出弁
220、221、222、223、224、225、226 電極端子
250 集電体
260 電極体
300 スペーサ
400 バスバープレート
410 プレート本体
420 凸部
515、516、517、524 繋ぎ部
600 バスバーカバー
610、611、612、613 第一カバー部
610a 第一貫通孔
610b 第二貫通孔
620、621、622、623 第二カバー部
21、31a 外部端子
30 端子ユニット
31、500、510、520、530 バスバー
100 外装体
110 第一外装体
111、112、121、511、512、513、514、521、522、523
接続部
120 第二外装体
120b 長側壁
200、201、202、203、204、205、206、207、208 蓄電素子
210 容器
212a ガス排出弁
220、221、222、223、224、225、226 電極端子
250 集電体
260 電極体
300 スペーサ
400 バスバープレート
410 プレート本体
420 凸部
515、516、517、524 繋ぎ部
600 バスバーカバー
610、611、612、613 第一カバー部
610a 第一貫通孔
610b 第二貫通孔
620、621、622、623 第二カバー部
Claims (6)
- 蓄電素子と、
バスバーと、
前記蓄電素子とで前記バスバーを挟む位置に壁部を有する外装体と、
前記バスバーと前記壁部との間に配置される絶縁性のバスバーカバーと、を備え、
前記バスバーカバーは、前記バスバーの一部よりも前記蓄電素子に近い位置に配置される第一カバー部を有する
蓄電装置。 - 前記壁部は、金属製である
請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記蓄電素子は、前記第一カバー部と対向する位置にガス排出弁を有し、
前記第一カバー部は、前記ガス排出弁と対向する位置に第一貫通孔を有する
請求項1または2に記載の蓄電装置。 - 前記蓄電素子と前記バスバーとの間に配置される絶縁性のバスバープレートを備え、
前記バスバープレートは、前記ガス排出弁からのガスを前記第一貫通孔に導く凸部を有する
請求項3に記載の蓄電装置。 - 前記バスバーは、前記壁部に向けて突出する第一突出部を有し、
前記バスバーカバーは、さらに、前記壁部に向けて凹み、凹んだ部分に前記第一突出部を収容する第二カバー部を有する
請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電装置。 - 前記バスバーは、前記壁部に向けて突出する第二突出部を有し、
前記バスバーカバーは、さらに、前記第二突出部が貫通する第二貫通孔を有する
請求項1~5のいずれか1項に記載の蓄電装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-094698 | 2021-06-04 | ||
JP2021094698 | 2021-06-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2022255162A1 true WO2022255162A1 (ja) | 2022-12-08 |
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ID=84323156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/021216 WO2022255162A1 (ja) | 2021-06-04 | 2022-05-24 | 蓄電装置 |
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WO (1) | WO2022255162A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014003019A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池およびそのモジュール |
WO2019150704A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 三洋電機株式会社 | バッテリシステムの流れ込み電流遮断方法及びバッテリシステム、バッテリシステムを備える電源装置及び蓄電装置 |
WO2019176560A1 (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置 |
-
2022
- 2022-05-24 WO PCT/JP2022/021216 patent/WO2022255162A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
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JP2014003019A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池およびそのモジュール |
WO2019150704A1 (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 三洋電機株式会社 | バッテリシステムの流れ込み電流遮断方法及びバッテリシステム、バッテリシステムを備える電源装置及び蓄電装置 |
WO2019176560A1 (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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