本发明涉及具备一个以上的蓄电元件和外装体的蓄电装置。
背景技术:
以往,已知在具备多个蓄电元件的蓄电装置中,将形成用于吸收冲击的空间的部件设置在多个蓄电元件的周围的结构(例如参照专利文献1)。根据这样的结构,即使在蓄电装置被施加了冲击的情况下,蓄电装置也能够吸收该冲击。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2013-164969号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
然而,如上述现有的蓄电装置那样通过空间来吸收冲击的结构中,容易发生不能完全吸收冲击的情况。在这种情况下,存在不能保护蓄电元件免受冲击、蓄电元件发生变形或损伤的隐患。
本发明是为了解决上述问题而做出的,其目的在于提供一种能够保护蓄电元件免受冲击的蓄电装置。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本发明一个形态的蓄电装置具备一个以上的蓄电元件和外装体,该蓄电装置具备在所述一个以上的蓄电元件中端部的蓄电元件与所述外装体之间配置的板状的分隔部。
发明的效果
根据本发明的蓄电装置,能够保护蓄电元件免受冲击。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的蓄电装置的外观的立体图。
图2是表示将实施方式所涉及的蓄电装置分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
图3是表示将实施方式所涉及的蓄电单元分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
图4是将分隔部从实施方式所涉及的蓄电单元中分解而表示的分解立体图。
图5是对实施方式涉及的分隔部的一部分进行剖切而表示的立体截面图。
图6是放大实施方式涉及的隔热板的分隔部安装部的结构后表示的放大立体图。
图7是表示实施方式所涉及的蓄电单元与外装体固定的形态的立体图。
图8是表示实施方式所涉及的蓄电单元收纳于外装体的状态下的结构的立体图。
图9是表示将实施方式所涉及的蓄电单元收纳于外装体的状态下的结构的截面图。
图10是表示将实施方式的变形例1所涉及的蓄电单元分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
图11是表示实施方式的变形例2所涉及的分隔部的结构的截面图。
具体实施方式
为了实现上述目的,本发明一形态的蓄电装置具备一个以上的蓄电元件和外装体,该蓄电装置具备配置在所述一个以上的蓄电元件中端部的蓄电元件与所述外装体之间的板状的分隔部。
由此,由于在端部的蓄电元件与外装体之间配置有分隔部,因此能够通过分隔部的损坏来吸收施加于外装体的冲击。因此,能够保护蓄电元件免受该冲击。
另外,还具备配置在所述一个以上的蓄电元件中端部的蓄电元件的侧方的端板,所述分隔部配置在所述端板与所述外装体之间。
由此,由于在端板与外装体之间配置有板状的分隔部,因此能够通过分隔部的损坏来吸收施加于外装体的冲击。因此,能够保护蓄电元件免受该冲击。
另外,所述外装体可以具有主体部和盖部,所述分隔部可以配置在所述端板和所述主体部的侧壁之间。
由此,分隔部配置在端板和外装体的主体部之间,因此能够保护蓄电元件免受施加于该主体部的冲击。
另外,所述分隔部可以配置在与所述端板大致平行的位置。
由此,分隔部配置在与端板大致平行的位置,端板能够经由分隔部以面来承受施加于外装体的冲击,因此能够保护蓄电元件。
另外,也可以使彼此对置的两个所述端板配置为夹持所述一个以上的蓄电元件,两个所述分隔部可以配置在所述两个端板与所述外装体之间。
由此,由于隔着蓄电元件配置有两个分隔部,因此能够进一步保护蓄电元件。
另外,所述分隔部可以具有与所述端板相对地延伸的基材板和从所述基材板突出的突出部。
在这样的从基材板突出的突出部,与基材板相比,施加于外装体的冲击导致的负荷容易变大。因此,通过突出部的损坏来吸收施加于外装体的冲击,能够保护蓄电元件。
另外,所述基材板可以具有在所述突出部的所述端板侧配置的第一基材板。
由此,由于第一基材板配置在突出部的端板侧,因此在突出部承受了施加于外装体的冲击后将其传递至第一基材板,由此能够抑制该冲击传递至端板侧,能够保护蓄电元件。另外,例如在分隔部固定于端板侧的情况下,通过在端板侧安装第一基材板,能够容易地在端板侧固定分隔部。
另外,所述基材板可以具有在所述突出部的所述外装体侧配置的第二基材板。
由此,由于第二基材板配置在突出部的外装体侧,因此在第二基材板承受了施加于外装体的冲击后将其传递至突出部,能够抑制该冲击传递至端板侧,能够保护蓄电元件。另外,例如在分隔部固定在外装体侧的情况下,通过在外装体侧安装第二基材板,能够容易地将分隔部固定在外装体侧。
另外,所述突出部可以具有沿着所述基材板的表面延伸的多个壁部。
由此,由于突出部具有多个壁部,因此能够通过壁部的损坏进一步吸收施加于外装体的冲击。
另外,所述多个壁部可以具有多个第一壁部和在所述多个第一壁部之间延伸的多个第二壁部。
由此,由于壁部具有多个第一壁部和在多个第一壁部之间延伸的多个第二壁部,因此,这些多个第一壁部和多个第二壁部相互补强。因此,能够抑制蓄电装置的振动等对壁部造成难以预料的损伤。
另外,所述外装体可以在与所述分隔部相对的面上具有带状的肋部,所述分隔部可以具在内侧配置有所述肋部的凹部。
由此,由于在分隔部的凹部内侧配置有外装体的肋部,因此能够将分隔部配置到离外装体内表面较近的位置。也就是说,能够在端板和外装体之间的空间中较大地配置分隔部。因此,施加于外装体的冲击进一步被分隔部吸收,因此,能够更切实地保护蓄电元件。
另外,所述分隔部可以具有在内侧配置有所述分隔部与所述外装体的所述端板的连结部分的开口。
由此,由于外装体的连结部分配置在分隔部的开口内侧,因此能够通过分隔部保护该连结部分。因此能够抑制由于紧固而在容易承受负荷的连结部分产生损伤等。
另外,所述分隔部可以固定于所述外装体。
由此,通过预先将分隔部固定于外装体,能够容易地组装蓄电装置。
以下参照附图对本发明的实施方式所涉及的蓄电装置进行说明。需要说明的是,以下所说明的实施方式均表示本发明优选的一个具体示例。以下实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等只不过是一个示例,并非用于对本发明进行限定。而且,对于以下实施方式中的构成要素中、表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。另外,在各附图中,尺寸等并非严格图示。
而且,在以下说明中,有时会使用类似于“大致平行”的带有“大致”的词语。例如,“大致平行”不仅是完全平行的意思,还包含基本上平行,也就是存在例如百分之几的差异的意思。其他带有“大致”的词语也是如此。
(实施方式)
首先,对蓄电装置1的结构进行说明。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的蓄电装置1的外观的立体图。而且,图2是表示将本发明的实施方式所涉及的蓄电装置1分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
需要说明的是,在这些附图中,虽然将z轴方向表示为上下方向,以下以z轴方向为上下方向而进行说明,但考虑到取决于使用方式有时z轴方向不是上下方向的情况,因此z轴方向不限于上下方向。在以下的附图中也是如此。
蓄电装置1是能够充入来自外部的电力、并向外部放出电力的装置。例如,蓄电装置1是用于电力存储用途、电源用途等的电池模块。如图1及图2所示,蓄电装置1具备由第一外装体11和第二外装体12构成的外装体10、以及收纳于外装体10内侧的蓄电单元20、保持部件30、汇流条41、42和热敏电阻50等。
外装体10是构成蓄电装置1的外装体的矩形(箱形)的容器(模块外壳)。也就是说,外装体10配置在蓄电单元20、保持部件30、汇流条41、42以及热敏电阻50的外侧,并将该蓄电单元20等配置在规定的位置,保护蓄电单元20等免受冲击等。而且,外装体10例如由聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚苯硫醚树脂(pps)、聚丁稀对苯二甲酸(pbt)或者abs树脂等绝缘性树脂材料构成。由此,外装体10避免蓄电单元20等与外部的金属部件等接触。
在这里,外装体10具有构成外装体10的盖部的第一外装体11以及构成外装体10的主体部的第二外装体12。第一外装体11是封堵第二外装体12的开口的扁平的矩形的盖部件,设置有正极外部端子13和负极外部端子14。蓄电装置1经由该正极外部端子13和负极外部端子14充入来自外部的电力并向外部放出电力。而且,第二外装体12是形成有开口的有底矩形筒状的壳体,并且收纳蓄电单元20、保持部件30、汇流条41、42以及热敏电阻50等。
另外,在本实施方式中,外装体10在与后述的分隔部300(分隔部320)相对的面上具有带状的肋部12r,具体而言,第二外装体12具有肋部12r。例如,肋部12r是沿z轴方向延伸的长条状的突出部,沿y轴方向隔开规定的间隔而排列有多个。通过如此使外装体10具有肋部12r,能够提高外装体10的耐变形性。
需要说明的是,第一外装体11和第二外装体12可以由相同材质的部件形成,也可以由不同材质的部件形成。
另外,在第一外装体11的内侧配置有电路基板、继电器等电气设备,但省略了该电气设备的图示。也就是说,第一外装体11构成为在上下方向(z轴方向)上能够分离成两个部件,电气设备配置在该两个部件之间。由此,能够保护电气设备免受冲击等,并且能够避免其与外部的金属部件等接触。
需要说明的是,在该电路基板上设置有控制电路,该控制电路例如通过配线与后述蓄电单元20内的蓄电元件100连接,用于获取、监测、控制该蓄电元件100的充电状态、放电状态、电压值、电流值、温度等各种信息,或控制继电器的接通、断开,或与其他设备进行通信。在这里,上述蓄电元件100的温度是指使用热敏电阻50得到的温度。也就是说,控制电路经由配线(引线)与设置为抵接于蓄电元件100的热敏电阻50连接,通过将从热敏电阻50传递而来的信息(电阻值)转换为温度来获取蓄电元件100的温度。
蓄电单元20具有多个蓄电元件100(在本实施方式中为十二个蓄电元件100)和多个汇流条200,并且与设置于第一外装体11的正极外部端子13和负极外部端子14电连接。也就是说,多个蓄电元件100中的任一个蓄电元件100的正极端子经由汇流条200与正极外部端子13电连接。并且,多个蓄电元件100中的任一个蓄电元件100的负极端子经由汇流条200与负极外部端子14电连接。
而且,在多个蓄电元件100纵向放置的状态下,蓄电单元20沿x轴方向排列,配置在第二外装体12内。而且,蓄电单元20从上方被第一外装体11覆盖,收纳在外装体10的内侧。需要说明的是,在后文将对蓄电单元20的结构、以及固定有蓄电单元20和外装体10的结构进行详细说明。
保持部件30是电装件托架,其能够保持汇流条41、42、其他继电器等电装部件、配线类等(未图示),并进行该汇流条41、42等与其他部件的绝缘以及该汇流条41、42等的位置限制。特别是,保持部件30相对于蓄电单元20内的汇流条200、正极外部端子13以及负极外部端子14对汇流条41、42进行定位。
具体而言,保持部件30载置在蓄电单元20的上方(z轴方向正向侧),并相对于蓄电单元20被定位。而且,汇流条41、42载置于保持部件30上并被定位。而且,第一外装体11配置在保持部件30上。由此,汇流条41、42相对于蓄电单元20内的汇流条200、设置于第一外装体11的正极外部端子13以及负极外部端子14而被定位。
而且,保持部件30还具有保持热敏电阻50的功能。也就是说,在保持部件30上形成有开口部,通过使热敏电阻50插入该开口部并旋转,相对于蓄电元件100对热敏电阻50进行定位,并且,在按压状态下相对于蓄电元件100进行固定。
需要说明的是,保持部件30例如由pc、pp、pe、pps、pbt或abs树脂等绝缘性的树脂材料形成,但只要是具有绝缘性的部件,则可以由任意材质形成。
汇流条41、42电连接蓄电单元20内的汇流条200和设置于第一外装体11的正极外部端子13以及负极外部端子14。也就是说,汇流条41是将配置在蓄电单元20内的一端的汇流条200与正极外部端子13电连接的导电性部件,汇流条42是将配置在蓄电单元20内的另一端的汇流条200与负极外部端子14电连接的导电性部件。
需要说明的是,作为导电性部件,汇流条41、42例如由铜形成,但汇流条41、42的材质没有特别的限制。另外,汇流条41、42可以由相同材质的部件或不同材质的部件形成。
热敏电阻50是相对于蓄电元件100安装的温度传感器。也就是说,热敏电阻50在被按压的状态下安装于蓄电元件100的盖部,并且测量蓄电元件100的温度。在本实施方式中,相对于两个蓄电元件100配置有两个热敏电阻50。
具体而言,在将保持部件30安装于蓄电元件100后,将热敏电阻50安装于保持部件30,从而相对于蓄电元件100被定位,并且,配置为被蓄电元件100按压。需要说明的是,对于热敏电阻50测量温度的原理,由于与现有的热敏电阻相同,因此省略了详细说明。
接着,对蓄电单元20的结构进行详细说明。
图3是表示将本发明的实施方式所涉及的蓄电单元20分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
如该附图所示,蓄电单元20具备:多个蓄电元件100、多个汇流条200、多个分隔部300(多个分隔部310以及一对分隔部320)、一对夹持部件400、多个约束部件500、汇流条框架600和隔热板700。
蓄电元件100是能够充入电力并放出电力的二次电池(单电池),更具体地,是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。蓄电元件100具有扁平的矩形形状,与分隔部310邻接配置。也就是说,多个蓄电元件100的每一个与多个分隔部310的每一个交替配置,并沿x轴方向排列。在本实施方式中,十二个蓄电元件100与十一个分隔部310交替地邻接配置。需要说明的是,蓄电元件100不限于非水电解质二次电池,可以是非水电解质二次电池以外的二次电池,也可以是电容器,还可以是无需使用者充电即能使用存储的电力的一次电池。
而且,如该附图所示,蓄电元件100具备容器110、正极端子120以及负极端子130。需要说明的是,虽然在容器110的内侧配置有电极体(蓄电要素)以及集电体(正极集电体以及负极集电体)等,而且封入有电解液(非水电解质)等液体,但省略了详细说明。
容器110由容器主体和金属制的盖部构成,该容器主体具备由金属构成,呈矩形筒状并具备底,该金属制的盖部封堵该容器主体的开口。而且,容器110将电极体等收纳于内部后,通过对盖部和容器主体进行焊接等,能够将内部密封。这样,容器110是长方体形状的容器,其在该附图的z轴方向正向侧具有盖部,在x轴方向两侧的侧面具有长侧面,在y轴方向两侧的侧面具有短侧面,在z轴方向负向侧具有底面。需要说明的是,虽然并不特别限定容器110的材质,但优选例如不锈钢、铝、铝合金等可焊接的金属。
正极端子120是经由正极集电体与电极体的正极电连接的电极端子,负极端子130是经由负极集电体与电极体的负极电连接的电极端子,二者均安装于容器110的盖部。也就是说,正极端子120以及负极端子130是用于将存储于电极体的电力导出至蓄电元件100的外部空间、而且为了向电极体中存储电力而向蓄电元件100的内部空间导入电力的金属制的电极端子。在本实施方式中,在使正极端子120以及负极端子130朝向上方的状态下,配置有蓄电元件100。
汇流条200是与蓄电单元20内的多个蓄电元件100的每一个电连接的汇流条。也就是说,汇流条200是与多个蓄电元件100所具有的各个电极端子电连接的导电性部件,使该多个蓄电元件100所具有的任意一个电极端子彼此电连接。具体而言,汇流条200配置在多个蓄电元件100所具有的各个电极端子的表面上,与该电极端子连接(接合)。
在本实施方式中,配置有五片汇流条200,十二个蓄电元件100构成为,通过该五片汇流条200,并联连接的每三个蓄电元件100的组合串联连接为四组。而且,配置于端部的汇流条200与上述汇流条41、42连接,由此,与正极外部端子13以及负极外部端子14电连接。
需要说明的是,虽然作为导电性部件,汇流条200例如由铝形成,但并不特别限定汇流条200的材质。而且,汇流条200可以全部由相同材质的部件形成,任意一个汇流条也可以由不同材质的部件形成。
分隔部300具有多个分隔部310和一对分隔部320,例如由pc、pp、pe、pps、pbt或abs树脂等绝缘性的树脂形成。需要说明的是,分隔部310以及320只要是具有绝缘性的部件,则可以由任意材质形成,而且,可以全部由相同材质的部件形成,任意一个分隔部也可以由不同材质的部件形成。
分隔部310是配置在蓄电元件100的侧方(x轴方向正向侧或者负向侧)的、使该蓄电元件100和其他部件绝缘的板状部件。也就是说,分隔部310配置在相邻的两个蓄电元件100之间,使该两个蓄电元件100之间绝缘。在本实施方式中,在十二个蓄电元件100的各个蓄电元件100之间,配置有十一片分隔部310。
而且,分隔部310形成为覆盖蓄电元件100的正面侧或者背面侧的大致一半(在x轴方向上分为两部分的情况下的大致一半)。也就是说,在分隔部310的正面侧或者背面侧的两个表面(x轴方向的两个表面)形成有凹部,向该凹部插入上述蓄电元件100的大致一半。根据这样的结构,蓄电元件100的侧方的分隔部310覆盖蓄电元件100的绝大部分,因此通过分隔部310,能够提高蓄电元件100和其他导电性部件之间的绝缘性。需要说明的是,分隔部310以不覆盖蓄电元件100的热敏电阻50所在的部分的方式形成,以便热敏电阻50能够与蓄电元件100抵接。
分隔部320是配置在夹持部件400和外装体10之间并使夹持构件400与外装体10之间绝缘的板状构件。具体而言,分隔部320配置在夹持部件400和第二外装体12(外装体10的主体部)的侧壁之间。而且,分隔部320配置在大致平行于夹持部件400以及第二外装体12的该侧壁的位置。在这里,第二外装体12的侧壁是指构成第二外装体12的多个壁中位于蓄电元件100的侧方的壁。也就是说,该侧壁是形成有底矩形筒状的第二外装体12的筒体的壁。
而且,分隔部320还具有在从外部对外装体10施加了冲击的情况等时作为保护蓄电单元20的缓冲部件的功能。也就是说,一对分隔部320以从两侧夹入一对夹持部件400的方式配置在该一对夹持部件400和外装体10之间,使蓄电单元20内的蓄电元件100等绝缘,并且,保护其免于来自外部的冲击。即,两个分隔部320配置在两个夹持部件400和外装体10之间,该两个夹持部件夹持蓄电元件100并彼此对置。
在本实施方式中,这样的分隔部320安装并固定于隔热板700的分隔部安装部710。由此,分隔部320在相对于蓄电元件100被固定的状态下收纳于外装体10。需要说明的是,分隔部320可以不安装于隔热板700,也可以安装于夹持部件400,也可以不安装于其他部件而配置于夹持部件400和外装体10之间。在后文中对分隔部320的结构以及固定有分隔部320的结构进行详细说明。
夹持部件400以及约束部件500是沿蓄电元件100的电极体的层叠方向从外侧压迫蓄电元件100的部件。也就是说,夹持部件400以及约束部件500从该层叠方向的两侧夹入多个蓄电元件100,从而从两侧压迫多个蓄电元件100所包含的各个蓄电元件100。需要说明的是,蓄电元件100的电极体的层叠方向是指电极体的正极、负极以及隔离物层叠的方向,并且是与多个蓄电元件100的排列方向(x轴方向)相同的方向。也就是说,多个蓄电元件100沿该层叠方向排列。
具体而言,夹持部件400是配置在多个蓄电元件100的x轴方向两侧的平板状部件(端板),从该多个蓄电元件100以及多个分隔部310的排列方向(x轴方向)的两侧夹入并保持多个蓄电元件100以及多个分隔部310。需要说明的是,从强度的观点等看,虽然夹持部件400例如由不锈钢、铝等金属制(导电性)的部件形成,但不限于此,可以例如由高强度的绝缘性部件形成。
约束部件500是两端安装于夹持部件400,并约束多个蓄电元件100的长条状且平板状的部件(约束条)。也就是说,约束部件500配置为遍及该多个蓄电元件100以及多个分隔部310,并沿着该多个蓄电元件100以及多个分隔部310的排列方向(x轴方向)对它们施加约束力。
在本实施方式中,在多个蓄电元件100的两侧方(y轴方向两侧)配置有两个约束部件500,通过该两个约束部件500从该两侧方夹入并约束该多个蓄电元件100。需要说明的是,虽然与夹持部件400相同,约束部件500优选例如由不锈钢、铝等金属制的部件形成,但也可以由金属以外的部件形成。
汇流条框架600是能够进行汇流条200与其他部件的绝缘、以及汇流条200的位置限制的部件。特别是,汇流条框架600相对于蓄电单元20内的多个蓄电元件100对汇流条200进行定位。
具体而言,汇流条框架600载置于多个蓄电元件100的上方(z轴方向正向侧),相对于多个蓄电元件100被定位。需要说明的是,虽然汇流条框架600例如由pc、pp、pe、pps、pbt或abs树脂等绝缘性的树脂材料形成,但只要是具有绝缘性的部件,则可以由任意材质形成。
而且,在汇流条框架600上形成有两个热敏电阻用开口部,即插入有两个热敏电阻50的贯通孔。两个热敏电阻50分别插入该两个热敏电阻用开口部,并与蓄电元件100的容器110的盖部抵接。
隔热板700是配置在蓄电元件100的气体排出阀的排气流路的内侧的具有隔热性的板状部件。具体而言,隔热板700以位于蓄电元件100的气体排出阀的上方的方式,配置在汇流条框架600的上方。也就是说,在异常时等从蓄电元件100的气体排出阀排出气体的情况下,隔热板700保护配置在蓄电单元20的上方的电路基板等电气设备免受该气体的热量。需要说明的是,在本实施方式中,虽然隔热板700由导热性低的不锈钢等金属材料形成,但不限于此,也可以是耐热性高而导热性低的材料,例如可以由通过玻璃纤维强化的pps、pbt等树脂、或陶瓷等形成。
而且,在本实施方式中,隔热板700具有分隔部安装部710,其在长边方向两端部分别安装有两个分隔部320。需要说明的是,隔热板700不限于具有分隔部安装部710的结构,也可以是以位于蓄电元件100的气体排出阀的上方的方式,例如配置在汇流条框架600的上方的板状部件。
接着,在以上述方式构成的蓄电装置1中,对分隔部320的详细结构,以及固定有分隔部320的结构(也就是说,在分隔部安装部710安装有分隔部320的结构)进行说明。需要说明的是,两个分隔部320具有同样的结构,因此以下对一个分隔部320的相关内容进行说明,并省略对另一个分隔部320的相关内容的说明。
图4是从本发明的实施方式所涉及的蓄电单元20分解下分隔部320后表示的分解立体图。具体而言,在该附图中,表示的是从蓄电单元20仅分解下两个分隔部320中的一个分隔部320(配置在x轴方向正向侧的分隔部320)的情形。图5是切断本发明的实施方式涉及的分隔部320的一部分后表示的立体截面图。图6是放大本发明的实施方式涉及的隔热板700的分隔部安装部710的结构后表示的放大立体图。
在本实施方式中,这些附图中表示的分隔部320形成为覆盖与夹持部件400的蓄电元件100相反的一侧的表面。也就是说,从与夹持部件400的排列方向看(从x轴方向看),分隔部320形成为与夹持部件400相同或比夹持部件400略大。根据这样的结构,分隔部320配置在夹持部件400和外装体10的与夹持部件400的相对的部分之间。因此,通过分隔部320,能够提高夹持部件400和外装体10之间的绝缘性,并且,能够提高保护蓄电元件100免受外部的冲击的保护性能。
需要说明的是,在本实施方式中,在分隔部320上,以能够将夹持部件400固定于外装体10的方式,形成有后述开口320b。
如图4以及图5所示,在分隔部320上,设置有插入了两个螺丝301(螺丝301贯通)的两个贯通孔320a。通过插入贯通孔320a以及分隔部安装部710的贯通孔711a(参照图6)的螺丝301,分隔部320安装于隔热板700的分隔部安装部710。由此,在外装体10内,分隔部320相对于蓄电元件100被定位。需要说明的是,并不特别限定分隔部320安装于分隔部安装部710的安装方式,也可以是卡合或嵌合等。
而且,分隔部320具有开口320b,分隔部320与外装体10的夹持部件400的连结部分配置在开口320b的内侧。也就是说,在开口320b插入并配置有该连结部分。在后文中对开口320b的内侧的与外装体10的夹持部件400的连结进行说明。
而且,分隔部320具有凹部320c,外装体10的肋部12r配置在其内侧。也就是说,在蓄电单元20收纳于外装体10的状态下,肋部12r配置在凹部320c的内侧。在后文中对凹部320c的内侧配置有肋部12r的结构进行说明。
而且,从提高免受外部的冲击的保护性能的观点看,分隔部320具有在施加了该冲击的情况下能发生破损或变形的刚性。也就是说,分隔部320在施加了该冲击的情况下破损或变形,由此吸收该冲击并保护蓄电元件100。因此,在本实施方式中,分隔部320具有比夹持部件400低的刚性。对于分隔部320以及夹持部件400的刚性,例如能够通过利用cad(computeraideddesign)将分隔部320以及夹持部件400的形状制作成3d模型,或通过3d扫描仪从实物读取该形状,利用cae(computeraidedengineering)解析等进行评价。
具体而言,在本实施方式中,分隔部320具有:基材板321,其与夹持部件400相对地延伸;突出部322,其从基材板321突出。
基材板321是与夹持部件400相对地延伸的大致矩形的板状部件,在本实施方式中,俯视该基材板321时(从x轴方向看),设置为与蓄电元件100的整体重合。需要说明的是,基材板321的形状不限于大致矩形。
例如,基材板321形成为比夹持部件400厚度薄,特别是,夹持部件400是树脂制的端板和金属制的端板的层叠体时,形成为比树脂制的端板厚度更薄。这样,基材板321形成为比树脂制的端板厚度更薄,由此,如果基材板321与树脂制的端板薄材质相同,则基材板321的刚性比树脂制的端板的刚性小。因此,通过基材板321的损坏能够吸收施加于外装体10的冲击。
在这里,在基材板321上,设置有上述贯通孔320a。如图5所示,基材板321的贯通孔320a的周围部分321a形成为比基材板321的其他部分厚度更厚。这样,周围部分321a形成为厚度更厚,由此,能够抑制通过螺丝301安装分隔部320而导致的基材板321的难以预料的破损等。也就是说,与基材板321的周围部分321a不同的部分为了吸收冲击而降低了刚性,并且能够抑制分隔部320的安装导致的基材板321的破损。
突出部322是从基材板321突出的部位,例如与基材板321一体形成。在本实施方式中,突出部322从基材板321朝向与夹持部件400相反的方向(也就是说,蓄电装置1的外侧)突出。也就是说,基材板321配置在突出部322的夹持部件400侧。需要说明的是,并不特别限定突出部322的突出方向,突出部322也可以朝向夹持部件400突出。不过,通过使突出部322朝向与夹持部件400相反的方向突出,由于基材板321变得位于夹持部件400侧,能够提高分隔部320的安装作业性。
具体而言,如图5所示,突出部322具有:沿基材板321的表面(该附图中的x轴方向正向侧的表面)延伸的多个第一壁部323、在多个第一壁部323之间延伸的多个第二壁部324。在本实施方式中,多个第一壁部323和多个第二壁部324配置为大致正交。需要说明的是,第一壁部323和第二壁部324的配置不限于大致正交,也可以和第三壁部(未图示)配置为蜂窝状。
多个第一壁部323是立设于基材板321的壁状的部位,例如沿z轴方向在基材板321的整个宽度范围延伸,沿y轴方向隔开规定的间隔而排列。在本实施方式中,在将蓄电单元20收纳于外装体10的状态下,多个第一壁部323以一个肋部12r位于相邻的两个第一壁部323的方式,隔开与外装体10的肋部12r相同的间隔而配置。
与第一壁部323相同,多个第二壁部324是立设于基材板的壁状的部位,例如沿y轴方向在基材板321的整个宽度范围延伸,沿z轴方向隔开规定的间隔而排列。在这里,在本实施方式中,第二壁部324具有较低部分,该较低部分形成内侧配置有肋部12r的凹部320c。也就是说,该较低部分形成第二壁部324的缺口。具体而言,在与凹部320c不同的部分,第二壁部324形成为与第一壁部323相同的高度(x轴方向上的宽度),在凹部320c的部分,第二壁部324形成为比第一壁部323低。
而且,例如,第一壁部323以及第二壁部324形成为在与基材板321连接的连接部分上比基材板321厚度更薄,朝向突出方向形成为厚度依次变薄。根据这样的结构,第一壁部323以及第二壁部324越靠近外装体10侧越容易损坏,因此,能够进一步吸收施加于外装体10的冲击。也就是说,能够提高免受外部的冲击的保护性能。
需要说明的是,第一壁部323以及第二壁部324可以由与基材板321相同的材质形成,也可以由不同的材质形成。而且,并不特别限定第一壁部323以及第二壁部324的排列,例如也可以设置使基材板321的中间部分比周缘部分排列地密集等的疏密差。而且,第一壁部323的排列间隔和第二壁部324的排列间隔可以相同,也可以是相互不同的间隔。
通过这样的第一壁部323以及第二壁部324,在分隔部320的内部形成有多个空间s3。这样的分隔部320的内部的空间s3是吸收施加于外装体10的冲击的空间,因此,能够提高免受外部的冲击的保护性能。
接着,对分隔部安装部710的详细结构进行说明。
图6是放大本发明的实施方式涉及的隔热板700的分隔部安装部710的结构后表示的放大立体图。
如图4以及图6所示,分隔部安装部710具有与分隔部320抵接的第一抵接部711、与夹持部件400抵接的第二抵接部712,通过螺丝701固定于夹持部件400。
第一抵接部711设置于隔热板700的短边方向两侧(y轴方向两侧),是从第二抵接部712朝向与夹持部件400相反的方向突出的部位。具体而言,一对第一抵接部711从第二抵接部712的y轴方向两侧朝向分隔部320突出,并且,在沿分隔部320弯曲的状态下与分隔部320抵接。第一抵接部711上设置有插入了螺丝301的贯通孔即贯通孔711a。
第二抵接部712是配置为与夹持部件400的抵接的部位。第二抵接部712上设置有插入了螺丝701的贯通孔即贯通孔712a。
通过这样的分隔部安装部710的结构,在夹持部件400和第一抵接部711之间形成有空间s7。即,夹持部件400和分隔部320分离配置。这种形成于夹持部件400和分隔部320之间的空间s7是吸收施加于外装体10的冲击的空间,因此,能够进一步提高免受外部的冲击的保护性能。
根据以上的结构,分隔部320安装于分隔部安装部710。另外,蓄电单元20在安装有分隔部320的状态下收纳于外装体10,并与以下的外装体10固定。
图7是表示固定有本发明的实施方式所涉及的蓄电单元20和外装体10(第二外装体12)的形态的立体图。
如该附图所示,第二外装体12具有朝向夹持部件400凹陷的凹部即连结件21的安装部12a,夹持构件400相对于安装部12a被固定。由此,蓄电单元20在收纳于第二外装体12的状态下被固定。
具体而言,在安装部12a上设置有插入了连结件21的贯通孔(未图示)。也就是说,安装部12a构成外装体10的与夹持部件400连结的连结部分。
连结件21例如是螺栓,其使夹持部件400固定在外装体10(在本实施方式中是第二外装体12)上。需要说明的是,连结件21不限于螺栓,也可以是螺丝等。
通过这种连结件21进行的固定(连结),蓄电单元20相对于外装体10固定。而且,如该附图所示,蓄电单元20也通过设置在蓄电元件100和外装体10之间的粘接体22相对于外装体10固定。粘接体22例如是双面胶带,其在与连结件21不同的位置使蓄电单元20内的蓄电元件100相对于外装体10固定。需要说明的是,粘接体22不限于双面胶带,可以是粘接剂,也可以是被称作魔术贴(注册商标magictape)或维可牢尼龙搭扣(注册商标velcrotape)等装卸自如地粘接的表面连结结构。
在这里,外装体10的安装部12a(连结部分)配置在分隔部320的开口320b的内侧。也就是说,安装部12a通过连结件21固定(连结)于从开口320b露出的夹持部件400。
以下,对如上所述地收纳于外装体10的蓄电单元20的结构进行详细说明。
图8是表示将本发明的实施方式所涉及的蓄电单元20收纳于外装体10(第二外装体12)的状态下的结构的立体图。图9是表示将本发明的实施方式所涉及的蓄电单元20收纳于外装体10(第二外装体12)的状态下的结构的截面图。具体而言,图9(a)是由图8所示的立体图中的ix-ix线剖开的情况下的整体截面图,图9(b)是由图9(a)所示的点划线包围的区域的放大图。需要说明的是,在这些附图中,省略了构成蓄电装置1的部件中的第二外装体12以及蓄电单元20以外的部件的图示。
如这些附图所示,在蓄电单元20收纳于外装体10(第二外装体12)的状态下,凹部320c的内侧配置有肋部12r。具体而言,如图9(b)所示,凹部320c是比肋部12r的外形略大的形状,并且是沿肋部12r的突出方向凹陷的形状,以便使肋部12r位于其内侧。也就是说,在蓄电单元20收纳于第二外装体12的状态下,分隔部320和第二外装体12配置为略微分离。
在这里,如果将分隔部320和第二外装体12的内表面的距离设为d2,将凹部320c的底部(也就是第二壁部324的较低部分)和肋部12r的距离设为d3,则满足d2<d3。也就是说,第二外装体12和分隔部320配置为,相比于在设置有肋部12r的位置上,在其他位置上二者之间形成的空隙较小。
如上所述,通过肋部12r能够提高第二外装体12的耐变形性,因此,即使在第二外装体12被施加了冲击的情况下,如果肋部12r上没有发生损伤等,则该第二外装体12的变形被抑制。不过,通过施加更大的冲击,第二外装体12朝向蓄电装置1的内侧变形的情况下,第二外装体12首先在与肋部12r不同的部分上与分隔部320抵接。因此,第二外装体12以比较大的面积与分隔部320抵接,所以,能够抑制该冲击导致的向分隔部320的特定部位的应力集中。由此,能够提高免受外部的冲击的保护性能。
如上所述,根据本实施方式涉及的蓄电装置1,在端板(在本实施方式中是夹持部件400)和外装体10之间配置有板状的分隔部320。因此,通过分隔部320的损坏或变形,能够吸收施加于外装体10的冲击。例如,分隔部320的刚性比夹持部件400低的情况下,通过分隔部320本身的破损或变形,能够抑制夹持部件400的破损或变形。所以,能够抑制经由夹持部件400实际在蓄电元件100的冲击。其结果是,能够保护蓄电元件100免受该冲击。
而且,根据本实施方式,分隔部320配置在夹持部件400和外装体10的主体部(在本实施方式中是第二外装体12)之间,因此,能够保护蓄电元件100免受施加在该主体部的冲击。在盖部(在本实施方式中是第一外装体11)向上配置的使用形态下,这样的结构特别有用。也就是说,在第一外装体11向上配置的使用形态下,相比于向第一外装体11施加冲击,向第二外装体12施加冲击的情况更多。因此,通过在夹持部件400和第二外装体12之间配置分隔部320,能够有效保护蓄电元件100免于冲击。
而且,根据本实施方式,分隔部320配置在大致平行于夹持部件400的位置,由此,夹持部件400能够经由分隔部320在表面上承受施加于外装体10的冲击,因此能够保护蓄电元件100。
而且,根据本实施方式,隔着蓄电元件100配置有两个分隔部320,因此,能够进一步保护蓄电元件100。
而且,根据本实施方式,分隔部320具有从基材板321突出的突出部322,因此,在该突出部322上,与基材板321相比,施加于外装体10的冲击导致的负荷更容易变大。因此,通过突出部322的损坏,施加于外装体10的冲击被吸收,由此,能够保护蓄电元件100。
而且,根据本实施方式,基材板321配置在突出部322的夹持部件400侧,因此,突出部322承受了施加于外装体10的冲击后将其传递至基材板321,由此,能够抑制该冲击传递至夹持部件400侧,保护蓄电元件100。而且,为了使分隔部320相对于蓄电元件100固定,在夹持部件400侧配置有基材板321,由此,能够容易地使分隔部320相对于蓄电元件100固定。
而且,根据本实施方式,突出部322具有多个第一壁部323和在多个第一壁部323之间延伸的多个第二壁部324,因此,这些多个第一壁部323和多个第二壁部324相互补强。因此,能够抑制蓄电装置1的振动等导致的突出部322的难以预料的损伤。
而且,根据本实施方式,分隔部320的凹部320c内侧配置有外装体10的肋部12r,因此,能够将分隔部320配置到外装体10内表面的比较近的位置。也就是说,能够在夹持部件400和外装体10之间的空间中较大地配置分隔部320。所以,施加于外装体10的冲击进一步被分隔部320吸收,因此,能够更切实地保护蓄电元件100。
而且,根据本实施方式,外装体10的连结部分(在本实施方式中是安装部12a)配置在分隔部320的开口320b内侧,因此,能够通过分隔部320保护该连结部分。所以,能够抑制由于连结容易施加负荷的连结部分中的损伤等的产生。
(变形例1)
以下对上述实施方式的变形例1进行说明。在上述实施方式中,蓄电装置1具备夹持部件400,分隔部320配置在夹持部件400和外装体10之间。然而,蓄电装置可以不具备夹持部件,分隔部也可以配置在一个以上的蓄电元件100中的端部的蓄电元件100和外装体10之间。以下,在本变形例中,对这样构成的蓄电装置进行说明。
图10是表示将实施方式的变形例1涉及的蓄电单元20a分解的情况下的各构成要素的分解立体图。需要说明的是,在该附图中,对外装体10的第二外装体12也进行了图示。而且,在该附图中,对相邻的蓄电元件100之间配置的分隔部以及蓄电单元20a的隔热板等省略了图示。
该附图所示的蓄电单元20a与实施方式的蓄电单元20相比,不具备夹持部件400以及约束部件500。因此,多个蓄电元件100例如在相互不约束的状态下收纳于外装体10。需要说明的是,在第二外装体12的内侧,也可以设置有用于保持蓄电元件100的壁等。
在这样构成的蓄电装置中,分隔部320a配置在一个以上的蓄电元件100(在本变形例中是十二个蓄电元件100)中的端部的蓄电元件100和外装体10(在本变形例中是第二外装体12)之间。具体而言,在本变形例中,一对分隔部320a以从两侧夹入多个蓄电元件100的方式配置在两端部的蓄电元件100和和外装体10之间,使蓄电单元20内的蓄电元件100等绝缘,并且,保护其免于来自外部的冲击。
根据如上所述构成的本变形例涉及的蓄电装置,也能够起到与上述实施方式相同的效果。也就是说,端部的蓄电元件100和外装体10之间配置有分隔部320a,因此,通过分隔部320a的损坏,能够吸收施加于外装体10的冲击。因此,能够保护蓄电元件100免受该冲击。
(变形例2)
以下对上述实施方式的变形例2进行说明。在上述实施方式中,分隔部320仅在突出部322的单侧具备基材板321。然而,在本变形例中,分隔部在突出部的两侧具备基材板。图11是表示实施方式的变形例2涉及的分隔部320b的结构的截面图。具体而言,该附图是与图9(b)对应的附图。
如该附图所示,虽然与上述实施方式相同,分隔部320b具备基材板,但是,该基材板除了与上述实施方式相同的基材板321外,还具备基材板325。以下将基材板321称为第一基材板321,将基材板325称为第二基材板325。
也就是说,第一基材板321是配置在突出部322(第一壁部323以及第二壁部326)的夹持部件400侧的基材板。而且,第二基材板325是配置在突出部322(第一壁部323以及第二壁部326)的外装体10侧(第二外装体12的侧壁侧)的基材板。
具体而言,第二基材板325与第二外装体12的侧壁相对配置。因此,在与第二基材板325相对的第二外装体12的侧壁上,没有形成肋部12r,在突出部322具有的第二壁部326上,没有形成与上述实施方式中的第二壁部324类似的凹部320c。需要说明的是,突出部322具有的第一壁部323具有与上述实施方式中的第一壁部323相同的结构。
根据如上所述构成的本变形例涉及的蓄电装置,也能够起到与上述实施方式相同的效果。特别是,分隔部320b在突出部322的两侧具有基材板,因此,能够进一步吸收施加于外装体10的冲击,保护蓄电元件100。而且,例如在分隔部320b被固定在外装体10的情况下,通过在外装体10安装第二基材板325,能够容易地在外装体10固定分隔部320b。
(其他变形例)
以上,对本发明的实施方式及其变形例涉及的蓄电装置进行了说明,但本发明不限于上述实施方式及其变形例。也就是说,应当认为此次公开的实施方式及其变形例在所有方面均是例示,而不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书示出,而不是由上述说明示出,也包含与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。而且,将上述实施方式及其变形例所具备的各构成要素任意组合而构成的方式也包含于本发明的范围内。
例如,在上述实施方式及其变形例2中,分隔部320、320b相对于蓄电元件100固定。而且,在上述变形例1中,分隔部320a没有固定于蓄电元件100等。然而,这些分隔部也可以固定于外装体10。需要说明的是,该固定方式可以考虑采用例如双面胶、粘接剂、热焊接、螺丝固定等各种方式。这样,通过将分隔部固定在外装体10,对于来自外部的冲击等,能够抑制该分隔部从外装体10偏移。而且,制造蓄电装置1时,也能够容易地组装蓄电装置1。
另外,在上述实施方式中蓄电装置具备一对夹持构件400,但并不特别限定夹持部件400的个数,例如可以是一个,也可以是三个以上。在夹持部件是一个的情况下,该夹持部件400可以与隔着蓄电元件100相对的外装体10的内壁一起夹持蓄电元件100。此外,夹持部件400也可以不夹持蓄电元件100,可以是配置在蓄电元件100的侧方的端板。
另外,在上述实施方式及其变形例1中,蓄电装置具有多个蓄电元件100,但并不特别限定蓄电元件100的个数,可以是一个以上。
而且,在上述实施方式及其变形例1中,分隔部320、320b配置在一个以上的蓄电元件100中的端部的蓄电元件100和外装体10的主体部(在上述说明中是第二外装体12)的侧壁之间。然而,分隔部320、320b的配置位置不限于此,一个以上的蓄电元件100沿上下方向排列配置时,也可以配置在端部的蓄电元件100和外装体10的盖部(在上述说明中是第一外装体11)之间,或者配置在端部的蓄电元件100和外装体的主体部的下壁之间。对于变形例2也是如此。
另外,分隔部320、320a是板状即可,并不特别限定其大小,但从吸收冲击并保护蓄电元件100的观点看,优选按照以下的方式形成。具体而言,沿排列方向看该分隔部320、320a和蓄电元件100时,优选地,分隔部320、320a形成为覆盖蓄电元件100的绝大部分,更优选地,形成为覆盖蓄电元件100内的电极体。而且,优选地,沿该排列方向看时,分隔部320、320a的最大宽度以及高度比蓄电元件100的最大宽度以及高度大。对于变形例2也是如此。
而且,分隔部320、320a的大概形状是板状即可,作为其详细形状,也可以设置有凸部或凹部。对于变形例2也是如此。
而且,分隔部320、320a不限于具有绝缘性的部件,例如,在能够充分确保与外装体10和蓄电元件100等其他部件的绝缘性的情况下,也可以是具有导电性的部件。对于变形例2也是如此。
另外,在上述实施方式及其变形例1中,分隔部320、320a具有基材板321和从该基材板321突出的突出部322。然而,分隔部320、320a不限于这样的结构,也可以构成为能够保护蓄电元件100免于冲击。例如,分隔部320比夹持部件400的刚性低即可。也就是说,分隔部320、320a可以由多孔且具有柔软性的原料形成,也可以由树脂或橡胶等具有弹性的原料形成。对于变形例2也是如此。
另外,在上述实施方式及其变形例1中,突出部322具有多个第一壁部323和多个第二壁部324,但第一壁部323和第二壁部324的数量不限于此,例如可以分别是一个。另外,第二壁部324遍及多个第一壁部323之间延伸,但可以一部分在第一壁部323之间延伸,也可以仅在相邻的两个第一壁部323之间延伸。此外,突出部322从基材板321突出即可,可以不具备第一壁部323以及第二壁部324中的至少一方。而且,突出部322的形状不限于壁状,也可以是柱状。对于变形例2也是如此。
而且,在上述实施方式及其变形例1中,突出部322具有多个第一壁部323和在多个第一壁部323之间延伸的多个第二壁部324。然而,突出部322具有沿基材板321的表面延伸的多个壁部即可,例如可以具有多个第一壁部323以及多个第二壁部324中的任意一方,而不具备另一方。根据这样的结构,突出部322也具有多个壁部,因此,通过该壁部的损坏,也能够进一步吸收施加于外装体10的冲击。需要说明的是,并不特别限定该多个壁部的延伸方向,可以与第一壁部323的延伸方向或第二壁部324的延伸方向相同,也可以是其他方向。对于变形例2也是如此。
另外,在上述实施方式及其变形例1中,外装体10在与分隔部320、320a相对的面上具有肋部12r,但外装体10可以不具备肋部12r,例如该平面可以形成为平坦状。在这样的结构下,分隔部320、320a可以不具有凹部320c。而且,即使外装体10具有肋部12r,分隔部320、320a也可以不具有凹部320c,例如分隔部320、320a整体的厚度可以与肋部12r的厚度对应地较薄地形成。
另外,在上述实施方式及其变形例1中,分隔部320、320a具有在内侧配置有分隔部与外装体10的夹持部件400的连结部分的开口320b,但分隔部320、320a可以不具有开口320b。例如,分隔部320、320a可以构成为在上下方向上面积小以避开连结部分。对于变形例2也是如此。
产业上的实用性
本发明能够适用于具备一个以上的蓄电元件和外装体的蓄电装置等。
附图标记说明
1蓄电装置;
10外装体;
11第一外装体;
12第二外装体;
12a安装部;
12r肋部;
13正极外部端子;
14负极外部端子;
20、20a蓄电单元;
21连结件;
22粘接体;
30保持部件;
41、42、200汇流条;
50热敏电阻;
100蓄电元件;
110容器;
120正极端子;
130负极端子;
300、310、320、320a、320b分隔部;
301、701螺丝;
320a、711a、712a贯通孔;
320b开口;
320c凹部;
321基材板(第一基材板);
321a周围部分;
322突出部;
323第一壁部;
324、326第二壁部;
325第二基材板;
400夹持部件;
500约束部件;
600汇流条框架;
700隔热板;
710分隔部安装部;
711第一抵接部;
712第二抵接部。