JP2019176048A - Power storage device unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電デバイスユニットに関し、特に複数の蓄電デバイスセルを集合させた蓄電デバイスユニットに関する。 The present invention relates to a power storage device unit, and more particularly to a power storage device unit in which a plurality of power storage device cells are assembled.
従来、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層コンデンサ、アルミニウム電解コンデンサ等の蓄電デバイスセルを複数本集合させた蓄電デバイスユニットとして、例えば、円柱形状の蓄電デバイスセルの両端部に対して個別に緩衝材を配し、軸方向から圧し固定することによって当該蓄電デバイスセルの軸方向の寸法のばらつきを吸収するもの（特許文献１参照）、または蓄電デバイスセルの両端部において当該蓄電デバイスセルを径方向から可動壁によって圧し固定することによって、当該蓄電デバイスセルの径方向の寸法のばらつきを吸収するもの（特許文献２参照）が考えられている。 Conventionally, as an energy storage device unit in which a plurality of energy storage device cells such as a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, and an aluminum electrolytic capacitor are assembled, for example, individually for both ends of a cylindrical energy storage device cell A buffer material is disposed and the variation in the axial dimension of the electricity storage device cell is absorbed by pressing and fixing from the axial direction (see Patent Document 1), or the energy storage device cell is arranged at both ends of the electricity storage device cell. A device that absorbs variation in the radial dimension of the electricity storage device cell by being pressed and fixed by a movable wall from the direction (see Patent Document 2) is considered.
しかしながら、特許文献１の構成では、蓄電デバイスセルの両端部に対して個別に緩衝材を配する分、部品点数が多くなると共に、当該緩衝材は蓄電デバイスセルの軸方向の寸法のばらつきを吸収するのみであり、径方向の寸法のばらつきを吸収することまでは考慮されていなかった。 However, in the configuration of Patent Document 1, the number of parts increases as buffer materials are individually disposed at both ends of the power storage device cell, and the buffer material absorbs variation in the axial dimension of the power storage device cell. However, no consideration has been given to absorbing variations in the radial dimension.
一方、蓄電デバイスセルの両端部において当該蓄電デバイスセルをその径方向から固定する特許文献２の構成では、蓄電デバイスセルの軸方向の寸法のばらつきを吸収することまでは考慮されていなかった。 On the other hand, in the configuration of Patent Document 2 in which the power storage device cell is fixed from both ends of the power storage device cell in the radial direction, no consideration has been given to absorbing variation in the axial dimension of the power storage device cell.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、蓄電デバイスセルに径方向および軸方向の寸法ばらつきが存在しても、簡易な構成によって蓄電デバイスセルを有効に保持し得る蓄電デバイスユニットを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an electricity storage device that can effectively hold an electricity storage device cell with a simple configuration even when there are radial and axial dimensional variations in the electricity storage device cell. The purpose is to provide a unit.
本発明の蓄電デバイスユニットは、円柱形状の蓄電デバイスセルと、前記蓄電デバイスセルの軸方向の一方の端部を保持する第１のホルダと、前記蓄電デバイスセルの軸方向の他方の端部を保持する第２のホルダと、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダを連結する支柱と、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダによって保持された前記蓄電デバイスセルと前記支柱との間に介挿される弾性体とを備え、前記第１のホルダには、前記蓄電デバイスセルの前記一方の端部と嵌合する嵌合部が形成され、前記嵌合部は、底板と、前記底板の縁部から前記蓄電デバイスセルの軸方向に突設されるとともに、その内周面が前記蓄電デバイスセルの一方の端部に当接可能とされた周壁部とを有し、前記内周面は前記周壁部の突設方向に向かうにつれて前記蓄電デバイスセルの径方向外側に傾斜するテーパ状に形成されていることを特徴とする。 The power storage device unit of the present invention includes a cylindrical power storage device cell, a first holder that holds one end of the power storage device cell in the axial direction, and the other end in the axial direction of the power storage device cell. Between the 2nd holder to hold | maintain, the support | pillar which connects the said 1st holder and the said 2nd holder, and the said electrical storage device cell hold | maintained by the said 1st holder and the said 2nd holder, and the said support | pillar A fitting portion that is fitted to the one end portion of the electricity storage device cell, and the fitting portion includes a bottom plate and the bottom plate. A peripheral wall portion projecting in an axial direction of the power storage device cell from an edge of the power storage device cell, and having an inner peripheral surface capable of coming into contact with one end portion of the power storage device cell. Toward the projecting direction of the peripheral wall It is characterized in that it is tapered inclined radially outward of the electric storage device cell.
この構成によれば、蓄電デバイスは、第１のホルダおよび第２のホルダによって蓄電デバイスセルの軸方向に保持される。ここで、蓄電デバイスセルの一方の端部が蓄電デバイスセルの軸方向に対して周壁部の内周面が傾斜して当接することにより、当該端部の嵌合部への嵌合の深さに応じて蓄電デバイスセルが径方向内側に偏位する。しかも、第１のホルダおよび第２のホルダを連結する支柱と蓄電デバイスセルとの間には弾性体が介挿されているので、蓄電デバイスセルは径方向にアライメントされながら確実に両ホルダ間に保持される。よって、蓄電デバイスセルに径方向および軸方向の寸法にばらつきが存在しても、簡易な構成により蓄電デバイスセルを有効に保持することができる。 According to this configuration, the power storage device is held in the axial direction of the power storage device cell by the first holder and the second holder. Here, when one end portion of the electricity storage device cell is in contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion being inclined with respect to the axial direction of the electricity storage device cell, the fitting depth of the end portion to the fitting portion Accordingly, the electricity storage device cell is displaced radially inward. In addition, since the elastic body is interposed between the support column connecting the first holder and the second holder and the power storage device cell, the power storage device cell is reliably positioned between both holders while being aligned in the radial direction. Retained. Therefore, even if there are variations in the radial and axial dimensions of the electricity storage device cell, the electricity storage device cell can be effectively held with a simple configuration.
また、本発明の蓄電デバイスユニットは、上記構成において、前記嵌合部は、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダによって保持された前記蓄電デバイスセルの前記一方の端部の端面と当該端部を嵌合する前記嵌合部の内底面との間に空隙が形成されることを特徴とする。 In the above-described configuration, the power storage device unit of the present invention is configured so that the fitting portion includes an end surface of the one end portion of the power storage device cell held by the first holder and the second holder, and the end. A gap is formed between the inner bottom surface of the fitting portion that fits the portion.
この構成によれば、蓄電デバイスセルの一方の端部の端面と当該端部を嵌合する嵌合部の内底面との間に空隙が形成される構成とすることにより、保持対象である蓄電デバイスセルの軸方向の長さに誤差がある場合であっても、当該蓄電デバイスセルを確実に保持固定することができる。 According to this configuration, a gap is formed between the end surface of one end of the power storage device cell and the inner bottom surface of the fitting portion that fits the end, so that the power storage that is to be held is stored. Even when there is an error in the axial length of the device cell, the power storage device cell can be reliably held and fixed.
また、本発明の蓄電デバイスユニットは、上記構成において、前記第１のホルダは、前記支柱の一方の端部を固定する第１の支柱固定部を備え、前記第１のホルダの前記嵌合部は、前記第１の支柱固定部の周囲に配置された、複数の前記蓄電デバイスセルの各々の前記一方の端部を嵌合可能な複数の凹部からなり、前記第２のホルダは、前記支柱の他方の端部を固定する第２の支柱固定部と、前記第２の支柱固定部の周囲に配置された、複数の前記蓄電デバイスセルの各々の前記他方の端部を保持する複数の保持部とを備え、前記弾性体は、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダによって保持された複数の前記蓄電デバイスセルの各々の周側面によって形成される空隙の形状に沿った外形形状を有することを特徴とする。 Moreover, the electrical storage device unit of this invention is the said structure. WHEREIN: The said 1st holder is provided with the 1st support | pillar fixing | fixed part which fixes one edge part of the said support | pillar, The said fitting part of the said 1st holder Consists of a plurality of recesses that can be fitted around the one end of each of the plurality of power storage device cells, arranged around the first column fixing part, and the second holder includes the column A second support fixing part that fixes the other end of the second support, and a plurality of holdings that hold the other end of each of the plurality of power storage device cells disposed around the second support fixing part And the elastic body has an outer shape along a shape of a gap formed by a peripheral side surface of each of the plurality of power storage device cells held by the first holder and the second holder. It is characterized by that.
この構成によれば、複数の蓄電デバイスセルを保持する構成において、弾性体の形状を、各蓄電デバイスセルの周側面によって形成される空隙の形状に合わせた形状とすることにより、弾性体による各蓄電デバイスセルの保持力を一段と向上させることができる。 According to this configuration, in the configuration that holds a plurality of power storage device cells, each elastic body has a shape that matches the shape of the void formed by the peripheral side surface of each power storage device cell. The holding power of the electricity storage device cell can be further improved.
本発明の蓄電デバイスユニットによると、簡易な構成によって蓄電デバイスセルを有効に保持することができる。 According to the electricity storage device unit of the present invention, the electricity storage device cell can be effectively held with a simple configuration.
以下、本発明の実施形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の蓄電デバイスユニット１０は、４本の蓄電デバイスセル１１、１２、１３および１４と、これらの蓄電デバイスセル１１〜１４をそれぞれ両端から保持する一対のホルダ４０、６０と、ホルダ４０、６０を連結する支柱８０と、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄおよび支柱８０間に介挿される弾性体９０（図９〜図１４）とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the power
蓄電デバイスセル１１〜１４は、それぞれ同一の円柱形状に形成され、一方の端部である上端部１１ａ、１２ａ、１３ａおよび１４ａには、端子部１１ｃ、１２ｃ、１３ｃおよび１４ｃが設けられており、これらの端子部を介してセル内部に蓄電された電力を取り出すことができるようになっている。
The power
ホルダ６０は、例えば樹脂材によって形成され、蓄電デバイスセル１１〜１４の他方の端部である下端部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂおよび１４ｂを保持するための凹形状の保持部６１、６２、６３および６４を有している。保持部６１〜６４は、各々が蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂの外径寸法よりもわずかに大きな内径を有する円弧形状の周壁部６０ａによって形成される凹部により構成され、内部に蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂを挿入することができる。
The
一方、ホルダ４０は、例えば樹脂材によって形成され、蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａを保持するための凹形状の保持部４１、４２、４３および４４を有している。保持部４１〜４４は、各々が蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａの外径寸法よりもわずかに大きな内径を有する円弧形状の周壁部４０ａによって形成される凹部により構成され、内部に蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａを挿入することができる。
On the other hand, the
また、ホルダ４０には、例えば金属材料で形成された支柱８０の上端部を固定するための支柱固定部４５が設けられており、この支柱固定部４５において支柱８０の上端部に当該ホルダ４０をネジ１０１によってネジ止めすることにより、ホルダ４０を支柱８０の上端部に固定することができる。
Further, the
一方、ホルダ６０においても同様にして、支柱８０の下端部を固定するための支柱固定部６５が設けられており、この支柱固定部６５において支柱８０の下端部に当該ホルダ６０をネジ１０２によってネジ止めすることにより、ホルダ６０を支柱８０の下端部に固定することができる。
On the other hand, the
ホルダ４０において、保持部４１〜４４は、支柱固定部４５を中心に当該支柱固定部４５を取り囲む周回方向に配置されている。また、ホルダ６０において、保持部６１〜６４は、支柱固定部６５を中心に当該支柱固定部６５を取り囲む周回方向に配置されている。
In the
これにより、蓄電デバイスセル１１〜１４は、保持部４１〜４４にその上端部１１ａ〜１４ａが保持され、保持部６１〜６４にその下端部１１ｂ〜１４ｂが保持された状態において、各蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄと支柱８０の側面８０ｃとの間には、図３に示すような空隙ＳＰが形成される。
Thereby, each of the electricity
この空隙ＳＰは、ホルダ４０、６０によって保持された蓄電デバイスセル１１〜１４の外周面１１ｄ〜１４ｄによって取り囲まれた空隙であるため、当該空隙ＳＰの大きさは、蓄電デバイスセル１１〜１４を保持するホルダ４０、６０の寸法（具体的には、ホルダ４０、６０に設けられた保持部４１〜４４、６１〜６４の寸法）に依存する。
Since this space SP is a space surrounded by the outer
ここで、ホルダ４０、６０の保持部４１〜４４、６１〜６４の構成について説明する。図１〜図３との対応部分に同一符号を付して示す図４、図５において、ホルダ４０は、各保持部４１〜４４に共通の底板４６と、当該底板４６周囲から立設され各保持部４１〜４４の内周面４１ｂ〜４４ｂを形成する周壁部４０ａと、蓄電デバイスセル１１〜１４の各々に設けられた端子部１１ｃ〜１４ｃを挿通するための挿通孔４１ａ〜４４ａとを有する。
Here, the structure of the holding
各保持部４１〜４４において、内周面４１ｂ〜４４ｂは、それぞれ底板４６から周壁部４０ａの先端にかけて当該周壁部４０ａの厚みが小さくなるテーパ面を形成している。具体的には、図６に示すように、ホルダ４０の各保持部４１〜４４は、断面円形形状の蓄電デバイスセル１１〜１４を嵌合し得る形状の内周面４１b〜４４bを周壁部４０aに有する。なお、図６において、支柱８０を支持する支柱固定部４５は省略して示している。
In each of the holding
保持部４１〜４４の内周面４１b〜４４bは、蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａ（周側面１１d〜１４d）に沿う円弧形状となっており、各保持部４１〜４４の形状である凹形状の底（底板４６側）から開口（周壁部４０aの先端側）に向かって拡開するテーパ面を構成している（図７）。
The inner
これにより、各保持部４１〜４４に、各蓄電デバイスセル１１〜１４を容易に案内し、径方向内側に偏位させることができる。 Thereby, each electrical storage device cell 11-14 can be easily guided to each holding | maintenance part 41-44, and can be displaced to radial inside.
すなわち、保持部４１〜４４に蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａを嵌合させると、まず、上端部１１ａ〜１４ａの縁部１１ｅ〜１４ｅ（図２）がテーパ面（内周面４１ｂ〜４４ｂ）に接触する。図７は、保持部４１に蓄電デバイスセル１１を嵌合させる場合の説明に供する略線的断面図である。図７に示すように、蓄電デバイスセル１１をホルダ４０の保持部４１に嵌合すると、まず、蓄電デバイスセル１１の上端部１１ａの縁部１１ｅがテーパ面（内周面４１ｂ）に接する。そのまま矢印ａ方向に嵌合を進めると、テーパ面によって蓄電デバイスセル１１は径方向内側（矢印ｂ方向）に偏位する。
That is, when the
また、他の蓄電デバイスセル１２〜１４においても同様にして、保持部４２〜４４に対して上端部１２ａ〜１４ａを嵌合することにより、テーパ面（内周面４２ｂ〜４４ｂ）によって径方向内側に偏位する。
Similarly, in the other power
このように、保持部４１〜４４において、内周面４１b〜４４bにテーパ面を形成したことにより、保持部４１〜４４に蓄電デバイスセル１１〜１４を嵌合させると、当該蓄電デバイスセル１１〜１４は、それぞれ径方向内側に偏位する。
Thus, in the holding | maintenance parts 41-44, when the electrical storage device cells 11-14 are fitted to the holding | maintenance parts 41-44 by having formed the taper surface in the internal
一方、図８に示すように、蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂを保持するホルダ６０においても、ホルダ４０と同様構成の内周面６１ｂ〜６４ｂを有する保持部６１〜６４を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the
次に、ホルダ４０、６０の間隔について説明する。図９は、図５におけるＡ−Ａ線を断面にとって示す縦断面図を示す。図９に示すように、ホルダ４０、６０は支柱８０にネジ１０１、１０２によってネジ止めされる。
Next, the interval between the
ホルダ４０の底板４６と、ホルダ６０の底板６６との間隔は、支柱８０の長さによって決まり、支柱８０の長さを変更することにより、底板４６と底板６６との間隔を設定することができる。
The distance between the
本実施形態の場合、支柱８０にホルダ４０、６０を固定した状態におけるホルダ４０の底板４６とホルダ６０の底板６６との間隔は、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さ寸法のばらつきを考慮し、いずれの蓄電デバイスセル１１〜１４の長さよりも長く設定されている。すなわち、蓄電デバイスセル１１〜１４をホルダ４０（保持部４１〜４４）およびホルダ６０（保持部６１〜６４）によって保持し、各蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂがホルダ６０（保持部６１〜６４）の底板６６に当接した状態において、蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａとホルダ４０（保持部４１〜４４）の底板４６との間には、隙間ＧＡが形成されるようになっている。なお、耐振動性の向上のため、反対側の下端部１１ｂ〜１４ｂに関しては、蓄電デバイスセル１１〜１４とホルダ６０（保持部６１〜６４）の底板６６との間には隙間を設けず、接するようにする。
In the case of the present embodiment, the distance between the
これにより、ホルダ４０、６０によって保持される蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さに寸法誤差があっても、隙間ＧＡによってその寸法誤差が吸収されることになり、かつ耐振動性も向上する。すなわち、軸方向の寸法が長い蓄電デバイスセルにあっては、テーパ面に沿ってホルダ４０の保持部（凹部）内により深く嵌合され、これに対して、軸方向の寸法が短い蓄電デバイスセルにあっては、テーパ面に接触しながらホルダ４０の保持部（凹部）に比較的浅く嵌合されることになる。
Thus, even if there is a dimensional error in the axial length of the electricity
ここで、支柱８０に設けられる弾性体９０について説明する。図１０および図１１に示すように、支柱８０にはその長手方向の略中央部分にゴム材などにより所定形状に形成された弾性体９０が嵌合されている。
Here, the
この弾性体９０は、支柱８０を嵌合可能な四角形形状の縦孔９０ａと、蓄電デバイスセル１１〜１４の各々の周側面１１ｄ〜１４ｄに接触するセル当接面９１、９２、９３および９４とを有する。
The
縦孔９０ａは、当該縦孔９０ａに嵌合される支柱８０の横断面形状と同様の四角形形状で形成されていることにより、当該縦孔９０ａに支柱８０が嵌合された状態において、弾性体９０が支柱８０に対してその軸周り（図１１において矢印ｃで示す方向）に回転することを防止している。
The
図１２〜図１４は、弾性体９０のセル当接面９１〜９４の説明に供する横断面図である。図１２に示すように、弾性体９０のセル当接面９１、９２、９３および９４は、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄから押圧されない状態（図１２において実線で示す状態）において、周側面１１ｄ〜１４ｄと略同様の曲率を持った円弧形状を有している。これにより、図１３に示すように、各蓄電デバイスセル１１〜１４が弾性体９０に近づいて接触開始する状態では、弾性体９０のセル当接面９１〜９４はそのほぼ全面が均等に蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄに接触する。
12 to 14 are cross-sectional views for explaining the cell contact surfaces 91 to 94 of the
これにより、蓄電デバイスセル１１〜１４が弾性体９０へ接近してセル当接面９１〜９４に接触開始する状態（すなわち、周側面１１ｄ〜１４ｄがセル当接面９１〜９４を強く押圧していない状態）であっても、全面が均等に接触する分、当該接触面において比較的大きな摩擦力が発生することになる。
As a result, the power
この状態からさらに蓄電デバイスセル１１〜１４が弾性体９０に接近する方向に偏位すると、図１４に示すように、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄがさらに弾性体９０のセル当接面９１〜９４を押圧し、弾性体９０は各周側面１１ｄ〜１４ｄによる押圧によって圧縮されることになる。
If the power
具体的には、蓄電デバイスセル１１の周側面１１ｄは、弾性体９０のセル当接面９１を押圧し、当該弾性体９０を支柱８０に向けて押圧する。これにより、支柱８０は反作用によって弾性体９０を押圧し、弾性体９０はセル当接面９１と支柱８０との接触面（支柱接触面９５）の両方から荷重を受ける。この場合、弾性体９０は、荷重による変形を伴いながらセル当接面９１および支柱接触面９５に高い摩擦力を発生させ、これにより蓄電デバイスセル１１と支柱８０とを強固に固定することができる。なお、弾性体９０は、蓄電デバイスセル１１の周側面１１ｄと支柱８０との間に介挿されることにより、蓄電デバイスセル１１の径方向の寸法のばらつきをも吸収することができる。
Specifically, the
また、蓄電デバイスセル１２と弾性体９０との関係についても同様にして、セル当接面９２および支柱接触面９６に高い摩擦力を発生させ、これにより蓄電デバイスセル１２と支柱８０とを強固に固定することができ、また、蓄電デバイスセル１２の径方向の寸法のばらつきも吸収することができる。
Similarly, the relationship between the electricity
また、蓄電デバイスセル１３と弾性体９０との関係についても同様にして、セル当接面９３および支柱接触面９７に高い摩擦力を発生させ、これにより蓄電デバイスセル１３と支柱８０とを強固に固定することができ、また、蓄電デバイスセル１３の径方向の寸法のばらつきも吸収することができる。
Similarly, the relationship between the electricity
また、蓄電デバイスセル１４と弾性体９０との関係についても同様にして、セル当接面９４および支柱接触面９８に高い摩擦力を発生させ、これにより蓄電デバイスセル１４と支柱８０とを強固に固定することができ、また、蓄電デバイスセル１４の径方向の寸法のばらつきも吸収することができる。
Similarly, the relationship between the electricity
なお、本実施形態の場合、図１３に示すように、蓄電デバイスセル１１〜１４を弾性体９０のセル当接面９１〜９４に接近させて接触を開始する時点での各蓄電デバイスセル１１〜１４の中心軸を平面上で結ぶ四辺形ＡＲ２の１辺の寸法は、テーパ面の最も深い位置における各蓄電デバイスセル１１〜１４の中心軸を結んでできる四辺形ＡＲ１の１辺の寸法よりも大きくなるように弾性体９０の径寸法が設定されていることにより、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄを弾性体９０のセル当接面９１〜９４に接触させた状態（図１３）で、ホルダ４０を蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａに被せると、各上端部１１ａ〜１４ａの縁部１１ｅ（図７）〜１４ｅは、まずテーパ面（保持部４１〜４４の内周面４１ｂ〜４４ｂ）に接触することになる。この状態において、さらにホルダ４０への蓄電デバイスセル１１〜１４の嵌合を進めると、各蓄電デバイスセル１１〜１４の縁部１１ｅ〜１４ｅがテーパ面から各々の蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向内側に案内される（図７の矢印ｂ方向）。この場合、蓄電デバイスセル１１〜１４を弾性体９０のセル当接面９１〜９４に接近させて接触開始時点での各蓄電デバイスセル１１〜１４の中心軸を結んだ四辺形ＡＲ２の１辺の寸法は、蓄電デバイスセル１１〜１４にホルダ４０が被せられホルダ４０のテーパ面によってこれら蓄電デバイスセル１１〜１４が案内され、テーパ面の最も深い位置における各蓄電デバイスセル１１〜１４の中心軸を結んだ四辺形ＡＲ１の１辺の寸法まで小さくなる。これにより、弾性体９０は各蓄電デバイスセル１１〜１４によって荷重を受ける。換言すると、四辺形ＡＲ２の１辺の寸法と、四辺形ＡＲ１の１辺の寸法との差によって弾性体９０は各蓄電デバイスセル１１〜１４から荷重を受ける。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 13, each of the electricity
以上説明した蓄電デバイスユニット１０の組立工程について説明する。本実施形態においては、まず、予め弾性体９０を嵌合してなる支柱８０がネジ止めされたホルダ６０の保持部６１〜６４に対して、蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂを嵌合させる。この場合、蓄電デバイスセル１１〜１４は各々の自重により保持部６１〜６４の最深部まで嵌合され、底板６６に接した状態で保持される。
The assembly process of the electricity
この状態において、ホルダ４０を蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａに被せるようにして、各上端部１１ａ〜１４ａをホルダ４０の保持部４１〜４４に嵌合させ、ホルダ４０を支柱８０にネジ止めする。
In this state, the
これにより、各蓄電デバイスセル１１〜１４は、ホルダ４０のテーパ面と、ホルダ６０の保持部６１〜６４と、弾性体９０とによって軸方向および径方向に動かないように保持されることになる。
Thereby, each electrical storage device cell 11-14 is hold | maintained by the taper surface of the
具体的には、ホルダ４０の保持部４１〜４４の内周面４１ｂ〜４４ｂにはそれぞれテーパ面が形成されており、また、支柱８０の長さが所定の長さに設定されていることにより、蓄電デバイスセル１１〜１４はそれぞれの保持部４１〜４４へ浅く嵌合しても、深く嵌合しても、当該嵌合の深さに関わらず、テーパ面に接触する。この場合、支柱８０の長さが上端部１１ａ〜１４ａと底板４６との間に間隙ＧＡ（図９）を形成し得る長さに設定されていることにより、蓄電デバイスセル１１〜１４の上端部１１ａ〜１４ａの保持部４１〜４４への嵌合の深さに応じて、蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向内側（図７の矢印ｂ方向）への偏位量が変わる。すなわち、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さのばらつきによって、各蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向内側への偏位量が変わる。また、各蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向の寸法のばらつき（すなわち、蓄電デバイスセル１１〜１４の太さのばらつき）によって、各蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１d〜１４dと支柱８０方向との間の距離が変わる。従って、弾性体９０が支柱８０と蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄとの間で圧縮される量は、蓄電デバイスセル１１〜１４の各々の軸方向の長さと、径方向の寸法とによって各々異なることになる。換言すると、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さ寸法のばらつきがあっても、いずれも弾性体９０と接触（押圧）する状態とすることができ、また、蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向の寸法のばらつきがあっても、いずれも弾性体９０と接触（押圧）する状態にできるように構成されている。
Specifically, taper surfaces are formed on the inner
このように、各蓄電デバイスセル１１〜１４は、間隙ＧＡおよびテーパ面により、その軸方向の長さに応じて径方向内側へ偏位するとともに、蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向の寸法に応じて当該蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄが径方向内側へ接近することにより、弾性体９０は、蓄電デバイスセル１１〜１４との接触面（セル当接面９１〜９４）並びに支柱８０との接触面（支柱接触面９５〜９８）の両方から受ける荷重により、変形を伴いながらこれらの接触面に高い摩擦力を発生させ、蓄電デバイスセル１１〜１４と支柱８０とを強固に保持することができる。
As described above, each of the electricity
因みに、弾性体９０による蓄電デバイスセル１１〜１４の保持力については、弾性体９０の硬さと変形量（荷重と変位量の関係）から決まるものであり、変形量はホルダ４０、６０の保持部４１〜４４、６１〜６４によって保持された蓄電デバイスセル１１〜１４の各軸を平面上で結ぶ四辺形の寸法（例えば図１４に示したＡＲ１）と、弾性体９０を押圧する前（接触の時点）の蓄電デバイスセル１１〜１４の各軸を平面上で結ぶ四辺形の寸法（例えば、図１３に示したＡＲ２）との差で決まる。すなわち、押圧の荷重／接触面積が面の圧力となり、これを弾性体９０の許容値以下として破壊を避け、押圧の荷重×静摩擦係数＝静摩擦力が接触面に平行な方向でセルに作用する外力あるいは自重と正負の加速度による力Ｆ＝ｍａを上回っていればセルは動かないことになる。
Incidentally, the holding force of the electricity
また、弾性体９０は、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄによって形成される空隙ＳＰの形状と同様形状となっていることにより、図１２〜図１４に示したように、蓄電デバイスセル１１〜１４のうち、隣接する蓄電デバイスセル１１および１２、１２および１３、１３および１４、１４および１１の各間隙においても弾性体９０が介挿される状態となる。これにより、隣接する蓄電デバイスセル間においても弾性体９０による弾性力が作用することにより、蓄電デバイスセル相互に固定力が働くことになる。
Further, the
以上の構成によれば、ホルダ４０のテーパ面（内周面４１b〜４４ｂ）、弾性体９０およびホルダ６０の保持部６１〜６４によって蓄電デバイスセル１１〜１４を保持する構成としたことにより、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さのばらつきがあっても、いずれも弾性体９０を押圧する状態とすることで保持力を得ることができる。
According to the above configuration, the power
また、１つの弾性体９０によって複数の蓄電デバイスセル１１〜１４を保持することにより、蓄電デバイスセル１１〜１４を別々に保持する場合に比べて、弾性体９０に対して複数の蓄電デバイスセル１１〜１４による変形を発生させることができ、この分、弾性体９０の支柱８０との間の接触面および蓄電デバイスセル１１〜１４との間の接触面に発生する摩擦力を強くすることができる。これにより、蓄電デバイスセル１１〜１４を一段と強固に保持固定することが可能になる。
In addition, by holding a plurality of power
また、蓄電デバイスセル１１〜１４の周側面１１ｄ〜１４ｄと支柱８０との間に弾性体９０を介挿する構成としたことにより、弾性体９０は、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さのばらつきを吸収する機能に加えて、蓄電デバイスセル１１〜１４の径方向の寸法のばらつきがあってもいずれも弾性体９０と接触（押圧）する状態とすることができる。これにより、弾性体９０の蓄電デバイスセル１１〜１４との間の接触面（セル当接面９１〜９４）および支柱８０との間の接触面（支柱接触面９５〜９８）に発生する摩擦力を、蓄電デバイスセル１１〜１４の長さ方向のばらつきを吸収する弾性体９０の変形分と、径方向の寸法のばらつきを吸収する弾性体９０の変形分とを加えた大きさとすることができ、その分、高い摩擦力によって蓄電デバイスセル１１〜１４を支柱８０に対して強固に保持させることができる。
In addition, since the
このように、蓄電デバイスセル１１〜１４の軸方向の長さのばらつきおよび径方向の寸法のばらつきを１つの弾性体９０の変形によって共に吸収する構成としたことにより、構成が複雑化することなく、一段と有効に蓄電デバイスセル１１〜１４を保持固定することができる。
As described above, the configuration in which the variation in the length in the axial direction and the variation in the size in the radial direction of the power
また、支柱８０の略中央部分に１つの弾性体９０を設けるようにしたことにより、振動や外力からホルダ４０、６０を有効に保護することができる。具体的には、蓄電デバイスセル１１〜１４に対して、その軸方向と直交する方向（横方向）から支柱８０へ向かって振動や外力が加わった場合、当該振動や外力の大きさが蓄電デバイスセル１１〜１４の上下で偏ると、圧縮されている弾性体９０は蓄電デバイスセル１１〜１４に対して支点となり、上下のホルダ４０、６０と蓄電デバイスセル１１〜１４との接触部（例えば、縁部１１e〜１４eとテーパ面との接触部）が力点または作用点となって（上下のホルダ４０、６０と蓄電デバイスセル１１〜１４の接触部のうち、いずれか一方が力点となり、他方が作用点となる）、受けた外力がホルダ４０、６０へ伝搬する。ホルダ４０、６０は、既に弾性体９０から蓄電デバイスセル１１〜１４を通して強い反発力を受けているため、弾性体９０を支柱８０の長さの中央部に配置することにより、「てこ」作用により各ホルダ４０、６０に加わる力を最小限にすることができ、これによりホルダ４０、６０を保護することができる。
Further, by providing one
なお、本実施形態において、蓄電デバイスセル１１〜１４として、直径４０ｍｍ、高さ１６０ｍｍの４本の蓄電デバイスセルを用いた蓄電デバイスユニットについて、弾性体９０を除いてホルダ４０、６０の上下からの押圧のみで蓄電デバイスセルを固定したもの（図６に示した隙間ＧＡを有しない構成）に対して振動試験を行った。振動試験の条件は、周波数１０〜５５Ｈｚ、振幅１．５ｍｍ（加速度０．３〜９．１Ｇ）でＸＹＺ軸の各方向に２時間行った。
In addition, in this embodiment, about the electrical storage device unit using four electrical storage device cells with a diameter of 40 mm and a height of 160 mm as the electrical storage device cells 11-14, it removes from the upper and lower sides of the
この振動試験の結果、弾性体９０を用いない構成では、Ｚ方向（蓄電デバイスセルの軸方向）の加速度によって、軸方向の寸法のばらつきから生じた蓄電デバイスセルとホルダ間の隙間でガタが発生した。またＺ軸に対して垂直なＸＹ方向の加速度では上部ホルダの揺れを起こし、これらによってセルに過剰な加速度が掛かりその内部配線が断線した。
As a result of this vibration test, in the configuration that does not use the
これに対して、弾性体９０を用いた本実施形態による蓄電デバイスユニットは高さ寸法のばらつきを隙間ＧＡ（図９）によって吸収しているためにガタの発生は無く、また各蓄電デバイスセル１１〜１４と支柱８０とが弾性体９０とホルダ４０、６０によって相互に強固に固定されているため上部のホルダ４０の揺れも発生せず、蓄電デバイスセル１１〜１４の内部配線は断線しなかった。
On the other hand, the electricity storage device unit according to the present embodiment using the
なお、上述の実施形態においては、弾性体９０の外形形状として、図３に示した空隙ＳＰの形状と同様形状とした場合について述べたが、これに限られるものではなく、例えば横断面形状が四角形形状等、種々の外形形状のものを用いることができる。
In the above-described embodiment, the case where the outer shape of the
また、上述の実施形態においては、支柱８０として断面四角形形状の支柱を用いる場合について述べたが、これに限られるものではなく、例えば、断面楕円形状、断面六角形形状など、種々の形状の支柱を用いることができる。なお、支柱８０の断面形状として、四角形形状など、円形以外のものを用いることにより、弾性体９０が支柱８０に対して回転することを防止することができ、これにより、例えば、弾性体９０に蓄電デバイスセル１１〜１４が接触した状態で弾性体９０が支柱８０に対して回転することによる蓄電デバイスセル１１〜１４全体の捻れの発生を防止することができる。
Further, in the above-described embodiment, the case where a column having a square cross section is used as the
また、上述の実施形態においては、支柱８０の中央部分に１つの弾性体９０を設ける場合について述べたが、これに限られるものではなく、例えば、支柱８０の中央付近に複数個の弾性体を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where one
また、上述の実施形態においては、４本の蓄電デバイスセル１１〜１４を保持する蓄電デバイスユニット１０に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、複数本の蓄電デバイスセルを保持するユニットであれば、適用して好適なものである。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the power
また、上述の実施形態においては、蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂをホルダ６０の底板６６に接触させて保持する場合について述べたが、これに限られるものではなく、蓄電デバイスセル１１〜１４の下端部１１ｂ〜１４ｂと底板６６との間に隙間（図９に示した上端部１１ａ〜１４ａとホルダ４０の底板４６との間の隙間ＧＡと同様の隙間）を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
１０ 蓄電デバイスユニット
１１、１２、１３、１４ 蓄電デバイスセル
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ 上端部
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ 下端部
１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ、１４ｄ 周側面
１１ｅ、１２ｅ、１３ｅ、１４ｅ 縁部
４０、６０ ホルダ
４０ａ、６０ａ 周壁部
４６、６６ 底板
４１、４２、４３、４４、６１、６２、６３、６４ 保持部
４１ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ 内周面（テーパ面）
４５、６５ 支柱固定部
８０ 支柱
９０ 弾性体
DESCRIPTION OF
45, 65
Claims (3)
前記蓄電デバイスセルの軸方向の一方の端部を保持する第１のホルダと、
前記蓄電デバイスセルの軸方向の他方の端部を保持する第２のホルダと、
前記第１のホルダおよび前記第２のホルダを連結する支柱と、
前記第１のホルダおよび前記第２のホルダによって保持された前記蓄電デバイスセルと前記支柱との間に介挿される弾性体と
を備え、
前記第１のホルダには、前記蓄電デバイスセルの前記一方の端部と嵌合する嵌合部が形成され、
前記嵌合部は、底板と、前記底板の縁部から前記蓄電デバイスセルの軸方向に突設されるとともに、その内周面が前記蓄電デバイスセルの一方の端部に当接可能とされた周壁部とを有し、前記内周面は前記周壁部の突設方向に向かうにつれて前記蓄電デバイスセルの径方向外側に傾斜するテーパ状に形成されていることを特徴とする蓄電デバイスユニット。 A cylindrical electricity storage device cell;
A first holder for holding one end in the axial direction of the electricity storage device cell;
A second holder for holding the other end in the axial direction of the electricity storage device cell;
A column connecting the first holder and the second holder;
An elastic body interposed between the power storage device cell held by the first holder and the second holder and the support; and
The first holder is formed with a fitting portion that fits with the one end of the electricity storage device cell,
The fitting portion protrudes from the bottom plate and an edge of the bottom plate in the axial direction of the electricity storage device cell, and an inner peripheral surface thereof can be brought into contact with one end portion of the electricity storage device cell. The power storage device unit has a peripheral wall portion, and the inner peripheral surface is formed in a taper shape that is inclined outward in the radial direction of the power storage device cell in a projecting direction of the peripheral wall portion.
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイスユニット。 The fitting portion includes an end surface of the one end portion of the electricity storage device cell held by the first holder and the second holder and an inner bottom surface of the fitting portion that fits the end portion. The electrical storage device unit according to claim 1, wherein a gap is formed therebetween.
前記支柱の一方の端部を固定する第１の支柱固定部を備え、
前記第１のホルダの前記嵌合部は、前記第１の支柱固定部の周囲に配置された、複数の前記蓄電デバイスセルの各々の前記一方の端部を嵌合可能な複数の凹部からなり、
前記第２のホルダは、
前記支柱の他方の端部を固定する第２の支柱固定部と、
前記第２の支柱固定部の周囲に配置された、複数の前記蓄電デバイスセルの各々の前記他方の端部を保持する複数の保持部とを備え、
前記弾性体は、
前記第１のホルダおよび前記第２のホルダによって保持された複数の前記蓄電デバイスセルの各々の周側面によって形成される空隙の形状に沿った外形形状を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイスユニット。 The first holder is
A first support fixing part for fixing one end of the support;
The fitting portion of the first holder includes a plurality of concave portions arranged around the first support column fixing portion and capable of fitting the one end portion of each of the plurality of power storage device cells. ,
The second holder is
A second support fixing part for fixing the other end of the support;
A plurality of holding portions arranged around the second support column fixing portion and holding the other end of each of the plurality of power storage device cells;
The elastic body is
The outer shape according to the shape of an air gap formed by a peripheral side surface of each of the plurality of power storage device cells held by the first holder and the second holder. Item 3. The electricity storage device unit according to Item 2.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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