JP2021182465A - Bipolar type power storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、バイポーラ型蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a bipolar power storage device.
ハイブリッド電気自動車又は電気自動車などに搭載される電池として、バイポーラ型二次電池が知られている(特許文献1参照)。このバイポーラ型二次電池では、複数個のバイポーラ型電池積層体が積層されて電気的に直列に接続されるとともに、その積層方向の両端に位置する集電体と電池出力を取り出す電極タブとの間に接着部が配置される。各バイポーラ型電池積層体では、複数個のバイポーラ電極が、間に電解質層を介在させて積層されている。この二次電池によれば、接着部により集電体と電極タブとが固定されているので、振動が与えられる環境下で使用された場合でも、バイポーラ型電池積層体と電極タブとの間のズレを抑えることができ、ズレにより発生する電池性能の低下を防止することができる。 A bipolar type secondary battery is known as a battery mounted on a hybrid electric vehicle or an electric vehicle (see Patent Document 1). In this bipolar type secondary battery, a plurality of bipolar type battery laminates are laminated and electrically connected in series, and the current collectors located at both ends in the stacking direction and the electrode tab for taking out the battery output are used. An adhesive portion is arranged between them. In each bipolar battery laminate, a plurality of bipolar electrodes are laminated with an electrolyte layer interposed therebetween. According to this secondary battery, the collector and the electrode tab are fixed by the adhesive portion, so that even when the battery is used in an environment where vibration is applied, the bipolar battery laminate and the electrode tab are separated from each other. The deviation can be suppressed, and the deterioration of the battery performance caused by the deviation can be prevented.
ところで、積層された複数のバイポーラ型蓄電モジュールを有するバイポーラ型蓄電装置では、蓄電装置のエネルギー密度又は出力密度を向上させるために、積層されたバイポーラ型蓄電モジュールの積層方向の両端に一対の拘束板を配置し、それら一対の拘束板によって複数のバイポーラ型蓄電モジュールをその積層方向から加圧(拘束)することが考えられている。そして、一対の拘束板間に配置される複数のバイポーラ型蓄電モジュールに安定した拘束荷重を加えるために、拘束板として、例えば、金属製の拘束板が用いられる。金属製の拘束板を用いる場合、積層された複数のバイポーラ型蓄電モジュールの積層方向の両端のそれぞれに配置された電極タブ(集電部材)と拘束板との間には、両部材の短絡を防止するために、例えば、絶縁性樹脂からなる絶縁板が配置される。しかしながら、絶縁性樹脂からなる絶縁板と金属製の集電部材との間の静摩擦係数は、互いに接触配置された金属製の集電部材と金属製の集電体などの2つの金属板間の静摩擦係数に比べて小さい。そのため、バイポーラ型蓄電装置に振動などの外力が加わった場合、2つの金属板の接触部に比べて、樹脂製の絶縁板と金属製の集電部材との間には位置ずれが生じやすいという問題が発生する。 By the way, in a bipolar type power storage device having a plurality of stacked bipolar type power storage modules, in order to improve the energy density or output density of the power storage device, a pair of restraint plates are provided at both ends of the stacked bipolar type power storage modules in the stacking direction. It is considered that a plurality of bipolar energy storage modules are pressurized (constrained) from the stacking direction by the pair of restraining plates. Then, for example, a metal restraint plate is used as the restraint plate in order to apply a stable restraint load to the plurality of bipolar type power storage modules arranged between the pair of restraint plates. When using a metal restraint plate, short-circuit both members between the electrode tabs (current collector members) arranged at both ends of the stacked bipolar power storage modules in the stacking direction and the restraint plate. In order to prevent, for example, an insulating plate made of an insulating resin is arranged. However, the static friction coefficient between the insulating plate made of an insulating resin and the metal current collector member is between two metal plates such as a metal current collector member and a metal current collector arranged in contact with each other. It is smaller than the static friction coefficient. Therefore, when an external force such as vibration is applied to the bipolar type current collector, the position shift between the resin insulating plate and the metal current collector is more likely to occur than the contact portion between the two metal plates. Problems occur.
本開示は、拘束板に隣接配置される絶縁板と集電部材との間の位置ずれの発生が抑制されたバイポーラ型蓄電装置を提供する。 The present disclosure provides a bipolar power storage device in which the occurrence of misalignment between an insulating plate arranged adjacent to a restraint plate and a current collector member is suppressed.
本開示の一側面に係るバイポーラ型蓄電装置は、蓄電モジュールと、積層方向において前記蓄電モジュールを挟み前記蓄電モジュールに拘束荷重を付加する一対の拘束板と、前記一対の拘束板の一方の拘束板と前記蓄電モジュールとの間に配置され、前記蓄電モジュールに電気的に接続された集電部材と、前記一方の拘束板と前記集電部材との間に配置された絶縁板と、前記集電部材と前記絶縁板との間に配置され、前記集電部材と前記絶縁板とを互いに接続する接着部と、を備える。 The bipolar type current collector according to one aspect of the present disclosure includes a power storage module, a pair of restraint plates that sandwich the power storage module in the stacking direction and apply a restraining load to the power storage module, and one of the restraint plates of the pair of restraint plates. A current collector member arranged between the power storage module and electrically connected to the power storage module, an insulating plate arranged between one of the restraint plates and the current collector member, and the current collector. It is provided between the member and the insulating plate, and includes an adhesive portion for connecting the current collecting member and the insulating plate to each other.
上記蓄電装置によれば、絶縁板と集電部材とを互いに接着する接着部により、絶縁板と集電部材との間のずれが生じ難い。 According to the above-mentioned power storage device, the adhesive portion that adheres the insulating plate and the current collecting member to each other is unlikely to cause a gap between the insulating plate and the current collecting member.
前記絶縁板は、前記積層方向に交差する長手方向と、前記積層方向及び前記長手方向に交差する短手方向とに延在しており、前記接着部は、前記長手方向に延在してもよい。この場合、長手方向の大きな外力が蓄電装置に加わった場合であっても、絶縁板と集電部材との間のずれが生じ難い。 The insulating plate extends in the longitudinal direction intersecting the laminating direction and in the lateral direction intersecting the laminating direction and the longitudinal direction, and the adhesive portion extends in the longitudinal direction. good. In this case, even when a large external force in the longitudinal direction is applied to the power storage device, the gap between the insulating plate and the current collector member is unlikely to occur.
前記絶縁板は樹脂製の射出成形品であり、前記絶縁板は、前記一方の拘束板に対向する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有し、前記絶縁板は、前記第1主面に、前記第1主面から凹状に窪む複数の肉抜き部と、隣り合う前記肉抜き部を仕切るように立設されたリブ部とを有してもよい。この場合、一対の拘束板により積層方向に拘束荷重が加わると、接着部がヒケ内へ移動できる。ヒケ内の接着部により、一方の拘束板と絶縁板との間の接着性を維持できる。 The insulating plate is an injection-molded product made of resin, and the insulating plate has a first main surface facing the one restraining plate and a second main surface opposite to the first main surface. The insulating plate has a plurality of lightening portions recessed from the first main surface and rib portions erected so as to partition the adjacent lightening portions on the first main surface. You may. In this case, when a restraining load is applied in the stacking direction by the pair of restraining plates, the bonded portion can move into the sink mark. The adhesive portion in the sink mark can maintain the adhesiveness between one of the restraint plates and the insulating plate.
前記一方の拘束板及び前記絶縁板の少なくとも一方は、前記一方の拘束板と前記絶縁板との間の位置決めのための位置決め部を有してもよい。この場合、一方の拘束板と絶縁板との間のずれが生じ難い。 The one restraining plate and at least one of the insulating plates may have a positioning portion for positioning between the one restraining plate and the insulating plate. In this case, the displacement between one of the restraint plates and the insulating plate is unlikely to occur.
前記集電部材及び前記絶縁板の少なくとも一方は、前記集電部材と前記絶縁板との間の位置決めのための位置決め部を有してもよい。この場合、集電部材と絶縁板との間のずれが生じ難い。 At least one of the current collector member and the insulating plate may have a positioning portion for positioning between the current collecting member and the insulating plate. In this case, the gap between the current collector member and the insulating plate is unlikely to occur.
本開示によれば、拘束板に隣接配置される絶縁板と集電部材との間の位置ずれの発生が抑制されたバイポーラ型蓄電装置が提供され得る。 According to the present disclosure, it is possible to provide a bipolar power storage device in which the occurrence of misalignment between an insulating plate arranged adjacent to a restraint plate and a current collector member is suppressed.
以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には、必要に応じてXYZ直交座標系が示される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate description is omitted. The drawings show the XYZ Cartesian coordinate system as needed.
図1は、本実施形態に係るバイポーラ型蓄電装置の概略斜視図である。図2は、図1のバイポーラ型蓄電装置の断面図である。図1及び図2に示されるバイポーラ型蓄電装置10(以下、単に蓄電装置10という)は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、及び電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置10は、複数(本実施形態では3つ)の蓄電モジュール12を備えるが、単一の蓄電モジュール12を備えてもよい。蓄電モジュール12は、導電性を有する集電体の表面に正極活物質層が形成されてなる正極と、集電体の表面に負極活物質層が形成されてなる負極と、正極と負極の間に配置されたセパレータに電解液が保持されてなる電解質層とを含む発電要素を有する二次電池であって、積層された複数のバイポーラ電極を有するバイポーラ型電池である。蓄電モジュール12は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。以下の説明では、バイポーラ型のニッケル水素二次電池を例示する。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a bipolar power storage device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the bipolar power storage device of FIG. The bipolar type power storage device 10 (hereinafter, simply referred to as a power storage device 10) shown in FIGS. 1 and 2 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles. The
複数の蓄電モジュール12は、それぞれの間に導電板14を介して積層され得る。導電板14は、例えば、良導電性の金属板等で構成される。以下、単に「積層方向」と述べた場合には、当該「積層方向」は複数の蓄電モジュール12の積層方向(Z軸方向)を意味する。積層方向から見て、蓄電モジュール12及び導電板14は、それぞれ、例えば矩形状に形成されている。
The plurality of
本実施形態では、各蓄電モジュール12は、複数のバイポーラ電極と電解液を保持する複数のセパレータとが交互に積層された電極積層体と、電極積層体の積層方向一端にセパレータを介して配置された負極終端電極と、電極積層体の積層方向他端にセパレータを介して配置された正極終端電極と、を含んで構成されている。セパレータは、互いに隣り合うバイポーラ電極の間に配置される。複数のバイポーラ電極のそれぞれは、集電体と、集電体の一方の面に設けられた正極活物質層と、集電体の他方の面に設けられた負極活物質層とを有する。換言すれば、各バイポーラ電極は、正極活物質層と集電体と負極活物質層とがこの順番に積層配置された構造となっている。積層方向に隣り合う一対のバイポーラ電極は、一方のバイポーラ電極の正極活物質層が、セパレータを挟んで他方のバイポーラ電極の負極活物質層と対向するように積層配置されている。換言すれば、積層方向に隣り合う一対のバイポーラ電極の間には、それぞれ、集電体と正極活物質層とを有する正極と、集電体と負極活物質層とを有する負極と、正極と負極の間に配置されたセパレータに電解液が保持されてなる電解質層と、を含む発電要素が構成されている。各蓄電モジュール12における複数のバイポーラ電極及びセパレータの積層方向は、蓄電装置10における複数の蓄電モジュール12の積層方向と同一である。負極終端電極は、集電体と、集電体の一方の面に設けられた負極活物質層とを有している。負極終端電極は、負極活物質層が形成された面が、セパレータを挟んで積層方向に隣り合うバイポーラ電極の正極活物質層と対向するように配置されている。正極終端電極は、集電体と、集電体の一方の面に設けられた正極活物質層とを有している。正極終端電極は、正極活物質層が形成された面が、セパレータを挟んで積層方向に隣り合うバイポーラ電極の負極活物質層と対向するように配置されている。積層方向に隣り合う電極間にそれぞれ形成される内部空間には、セパレータと電解液とが収容されており、各内部空間は封止部によって封止されている。蓄電モジュール12の積層方向両端面には、集電体が封止部から露出した露出部が設けられている。この露出部に導電板14又は後述する集電板が接触配置されており、蓄電モジュール12は導電板14又は集電板に電気的に接続される。
In the present embodiment, each
積層された複数の蓄電モジュール12のうち、その積層方向における一端に位置する蓄電モジュール12の外側(図2におけるZ方向下側)には、集電部材としての正極集電板24が配置される。正極集電板24は、例えば、良導電性の金属板等から構成されており、一端に位置する蓄電モジュール12と電気的に接続される。正極集電板24は、第1主面24aと第1主面24aとは反対側の第2主面24bとを有する。第2主面24bは一端に位置する蓄電モジュール12に対向している。正極集電板24は、例えば、積層方向から見て矩形状に形成されている。積層された複数の蓄電モジュール12のうち、その積層方向における他端に位置する蓄電モジュール12の外側(図2におけるZ方向上側)には、集電部材としての負極集電板26が配置される。負極集電板26は、例えば、良導電性の金属板等から構成されており、他端に位置する蓄電モジュール12と電気的に接続される。負極集電板26は、第1主面26aと第1主面26aとは反対側の第2主面26bとを有する。第2主面26bは他端に位置する蓄電モジュール12に対向している。負極集電板26は、例えば、積層方向から見て矩形状に形成されている。正極集電板24及び負極集電板26のそれぞれの厚さは、例えば5mm以下である。導電板14は、隣り合う蓄電モジュール12と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール12が積層方向に直列に接続される。正極集電板24には、積層方向に交差する方向(例えばY軸方向)に突出する正極端子が設けられている。正極端子は、正極集電板24と一体成型されていてもよく、別体として構成された端子部材を正極集電板24に取り付けたものであってもよい。負極集電板26には、正極端子と同じ方向に突出する負極端子が設けられている。負極端子は、負極集電板26と一体成型されていてもよく、別体として構成された端子部材を負極集電板26に取り付けたものであってもよい。これら正極端子及び負極端子を介して、蓄電装置10の充放電が行われる。
Of the plurality of stacked
導電板14は、蓄電モジュール12において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。例えば、導電板14に複数の冷却用流路14aを設け、その複数の冷却用流路14aに冷却媒体(例えば空気等の気体)を流通させることにより、発熱する蓄電モジュール12を効率的に冷却することができる。複数の冷却用流路14aは、それぞれ導電板14の内部を互いに平行に延びる貫通孔として構成されており、例えば積層方向に交差する方向(Y軸方向)に延在している。各冷却用流路14aはX軸方向に延在してもよい。本実施形態では、積層方向から見た導電板14のサイズは蓄電モジュール12よりも小さいが、導電板14のサイズは、蓄電モジュール12と同じサイズであってもよく、また、蓄電モジュール12より大きいサイズであってもよい。
The
蓄電装置10は、積層された、複数の蓄電モジュール12、複数の導電板14、正極集電板24及び負極集電板26を積層方向に拘束する拘束部材16を備える。拘束部材16は、一対の拘束板17,18と、拘束板17,18同士を連結する複数の連結部材19とを備える。拘束板17と拘束板18とは、単一の連結部材19によって連結されてもよい。一対の拘束板17,18は、積層方向において複数の蓄電モジュール12を挟む。拘束板17,18は、積層方向に各蓄電モジュール12に拘束荷重を付加する。複数の連結部材19は、各拘束板17,18の縁部に接続されている。
The
拘束板17は、第1主面17aと第1主面17aとは反対側の第2主面17bとを有する。拘束板17の第2主面17bの側に、積層された複数の蓄電モジュール12が設けられている。拘束板17の第1主面17aは蓄電装置10の外面となっている。拘束板18は、第1主面18aと第1主面18aとは反対側の第2主面18bとを有する。拘束板18の第2主面18bの側に、積層された複数の蓄電モジュール12が設けられている。拘束板18の第1主面18aは蓄電装置10の外面となっている。拘束板17の第2主面17bと拘束板18の第2主面18bとは、積層方向において互いに対向している。拘束板17と拘束板18は積層方向から見て矩形状に形成されている。各拘束板17,18は、それらの間に挟まれる蓄電モジュール12の面内方向(図2のX軸方向)の各部分に均一な拘束荷重を付加することができるように、例えば、鉄又はアルミニウム等の剛性の高い金属材料によって構成される。
The
拘束板17には、積層方向に拘束板17を貫通する複数の貫通孔H1が設けられている。拘束板18には、積層方向に拘束板18を貫通する複数の貫通孔H2が設けられている。複数の連結部材19のそれぞれは、積層方向に延在している軸部を含むボルト19aと当該ボルト19aに螺合されるナット19bとを有している。貫通孔H1,H2のそれぞれにボルト19aの軸部が挿通されている。ボルト19aの頭部は拘束板17の第1主面17a上に配置され、ボルト19aのネジ先は拘束板18の第1主面18aから突出している。ボルト19aのネジ先にはナット19bが螺合されている。ナット19bは、拘束板18の第1主面18a上に配置されている。
The
拘束板17と負極集電板26との間には、両部材の短絡を防止するために、例えば絶縁性を有する樹脂製の絶縁板22が配置される。拘束板18と正極集電板24との間には、両部材の短絡を防止するために、例えば絶縁性を有する樹脂製の絶縁板22が配置される。絶縁板22は、例えばポリプロピレン等の樹脂を含む。絶縁板22は例えば射出成形品である。拘束板17,18にそれぞれ隣接配置されている絶縁板22は、積層方向から見て、例えば矩形状に形成されている。積層方向から見て絶縁板22のサイズは導電板14よりも大きくなっている。絶縁板22は、各拘束板17,18に対向する第1主面22aと、第1主面22aとは反対側の第2主面22bとを有する。
In order to prevent a short circuit between both members, for example, a
蓄電装置10は正極集電板24又は負極集電板26と絶縁板22とを互いに接続する接着部23を備える。接着部23は、正極集電板24又は負極集電板26と絶縁板22との間に配置される。接着部23は、例えば変成シリコーン等のシール材又は接着剤を含む。積層方向における接着部23の厚さは、例えば1mm以下である。接着部23は、正極集電板24又は負極集電板26と絶縁板22との間に配置される。本実施形態では、接着部23は絶縁板22の全面を覆うようには設けられていないため、絶縁板22の第2主面22bは、接着部23を介して正極集電板24の第1主面24a又は負極集電板26の第1主面26aに対向する部分と、接着部23を介さずに正極集電板24の第1主面24a又は負極集電板26の第1主面26aに対向する部分とを有している。
The
拘束板17の第2主面17bは、絶縁板22及び接着部23を介して負極集電板26に突き当てられ、拘束板18の第2主面18bは、絶縁板22及び接着部23を介して正極集電板24に突き当てられている。この状態で、拘束板17,18は、互いに連結部材19によって連結されている。これにより、絶縁板22、負極集電板26、正極集電板24、導電板14及び蓄電モジュール12が挟持されてユニット化されると共に、積層方向に拘束荷重が付加される。
The second
拘束板17は拘束板18と同様の構造を有しているが、以下では拘束板18を例として説明する。以下、図3〜図9を参照しながら拘束板18、絶縁板22、接着部23及び正極集電板24について詳細に説明する。
The
図3に示されるように、拘束板18は、複数の連結部材19とそれぞれ係合する複数の係合部分32を有する。本実施形態では、複数(例えば5つ)の係合部分32が、拘束板18の長手方向(Y軸方向)に延在する各縁に沿って、例えば等間隔に配列される。各係合部分32に貫通孔H2が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
拘束板18は、複数のリブ部38と、複数の肉薄部39とを有する。拘束板18の第2主面18bにおいて、所望の部分に第2主面18bから凹状に窪むように肉抜きして形成される肉薄部39を設けることで、肉薄部39で挟まれたリブ部38が形成される。複数のリブ部38は、X軸方向に延在する複数のリブ部38と、Y軸方向に延在する複数のリブ部38と、X軸方向及びY軸方向の両方に交差する斜め方向に延在する複数のリブ部38とを含む。斜め方向に延在する各リブ部38は、2つの係合部分32同士を繋ぐ。複数の肉薄部39のそれぞれは、複数のリブ部38によって画定されている。積層方向において、各肉薄部39の厚さは、各リブ部38の厚さ及び各係合部分32の厚さよりも薄い。本実施形態では、各リブ部38における最小厚みは、15mm以上25mm以下である。各肉薄部39における最小厚みは、2mm以上7mm以下である。各係合部分32における最小厚みは、7mm超20mm以下である。
The
拘束板18は、拘束板18と絶縁板22との間の位置決めのための複数(例えば6つ)の位置決め部18pを有してもよい。本実施形態において、各位置決め部18pは、肉薄部39と同様の深さを有する窪みである。
The
図4に示されるように、絶縁板22は、積層方向に交差する長手方向(Y軸方向)と、積層方向及び長手方向に交差する短手方向(X軸方向)とに延在している。接着部23は、絶縁板22の長手方向に延在している。絶縁板22は、長手方向の両端において短手方向に沿った縁部22eと、長手方向において縁部22e間に配置された中央部22dとを有する。長手方向において、各縁部22eの長さは、絶縁板22の長さの1/3以下であってもよい。接着部23は、中央部22dおよび各縁部22eに配置される。本実施形態では、複数の接着部23が、絶縁板22の短手方向に間隔を空けて配置されている。各接着部23は、絶縁板22の長手方向において、一方の縁部22eから中央部22dを通って他方の縁部22eまで延在している。
As shown in FIG. 4, the insulating
図4及び図5に示されるように、絶縁板22は、第1主面22a及び第2主面22bを有する板状部分22sを有する。板状部分22sの第2主面22bが蓄電モジュール12に拘束荷重を付与する拘束領域に相当する。第2主面22bにおいて接着部23が設けられる面積の割合は、拘束荷重に応じて決定され、例えば70%以上である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the insulating
絶縁板22は、拘束板18と絶縁板22との間の位置決めのための複数(例えば6つ)の位置決め部22pを有してもよい。本実施形態において、各位置決め部22pは、各位置決め部18pと嵌合する突起である。各位置決め部22pは、第1主面22aに設けられる。矩形状の第1主面22aの長手方向に延在する各縁に沿って、複数の位置決め部22pが配列される。なお、拘束板18の各位置決め部18pが突起である場合、各位置決め部22pは、各位置決め部18pと嵌合する窪みであってもよい。
The insulating
図6及び図7に示されるように、各位置決め部22pは、例えば潰しリブである。各位置決め部22pは、互いに離間して配置された第1リブ22p1及び第2リブ22p2を有する。第1リブ22p1及び第2リブ22p2は、窪みである位置決め部18p内に圧入されると、図7に示されるように、位置決め部18pに押圧されることによって互いに近づくように変形する。その結果、絶縁板22は拘束板18に位置決めされる。
As shown in FIGS. 6 and 7, each positioning
図4及び図5に示されるように、絶縁板22は、正極集電板24と絶縁板22との間の位置決めのための位置決め部22qを有してもよい。本実施形態において、絶縁板22は、絶縁板22の拘束領域の角部に対応する位置に位置決め部22qを有する。各位置決め部22qは、例えば突起である。各位置決め部22qは、絶縁板22の第2主面22bに設けられる。なお、矩形状の拘束領域の4つの角部のうち2つの角部に設けられた位置決め部22qに加えて、残りの2つの角部のうちの1つに別の位置決め部22rを設けてもよい。位置決め部22rは、例えば突起である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the insulating
図8に示されるように、正極集電板24は、正極集電板24と絶縁板22との間の位置決めのための位置決め部24qを有してもよい。本実施形態において、正極集電板24は、絶縁板22の位置決め部22qに対応する位置に、それぞれ位置決め部24qを有する。各位置決め部24qは、例えば位置決め部22qと嵌合するように形成された切り欠き部または窪みである。なお、矩形状の拘束領域の4つの角部のうち2つの角部に設けられた位置決め部24qに加えて、残りの2つの角部のうちの1つに別の位置決め部24rを設けてもよい。位置決め部24rは、例えば位置決め部22rと嵌合するように形成された切り欠き部または窪みである。各位置決め部24q,24rが突起であり、各位置決め部22q,22rが位置決め部24q,24rと嵌合する切り欠き部または窪みであってもよい。
As shown in FIG. 8, the positive electrode
図9に示されるように、絶縁板22は、拘束板18のリブ部38に対応するように、第1主面22aに複数のリブ部22uを有してもよい。絶縁板22の第1主面22aの側には、所望の部分に第1主面22aから凹状に窪むように肉抜きされた肉抜き部を設けることで、隣り合う肉抜き部を仕切るように立設されたリブ部22uが形成される。すなわち、リブ部22uは絶縁板22の板厚が厚い部分である。絶縁板22の第1主面22aにリブ部22uを設けることで、絶縁板22の第2主面22bにはリブ部22uと対応する位置に若干のヒケ22v(凹部)が発生する。絶縁板22と正極集電板24との間には、シール材又は接着剤を含む接着部23が設けられているので、絶縁板22のヒケ22vはそれらシール材又は接着剤により埋められることになる。
As shown in FIG. 9, the insulating
上記蓄電装置10によれば、絶縁板22と正極集電板24とを互いに接着する接着部23により、絶縁板22と正極集電板24との間のずれ(積層方向に交差する方向のずれ)が生じ難い。同様に、絶縁板22と負極集電板26とを互いに接着する接着部23により、絶縁板22と負極集電板26との間のずれが生じ難い。よって、例えば振動等の外力が蓄電装置10に加わった場合であっても、上記ずれが生じ難い。したがって、ずれによる部材同士の干渉及び短絡を抑制できる。さらに、正極集電板24及び負極集電板26の反りが接着部23により矯正される。
According to the
接着部23が絶縁板22の長手方向に延在していると、長手方向の大きな外力が蓄電装置10に加わった場合であっても、絶縁板22と正極集電板24との間のずれ及び絶縁板22と負極集電板26との間のずれが生じ難い。
When the
絶縁板22がリブ部22uを有する場合、一対の拘束板17,18により積層方向に拘束荷重が加わると、接着部23がヒケ22v内へ移動できる。ヒケ22v内の接着部23により、各拘束板17,18と絶縁板22との間の接着性を維持できる。
When the insulating
拘束板18が位置決め部18pを有し、絶縁板22が位置決め部22pを有する場合、拘束板18と絶縁板22との間のずれが生じ難い。拘束板17が位置決め部18pと同様の位置決め部を有し、絶縁板22が位置決め部22pを有する場合、拘束板17と絶縁板22との間のずれが生じ難い。また、各拘束板17,18と絶縁板22とをユニット化できる。
When the restraining
絶縁板22が位置決め部22q,22rを有し、正極集電板24が位置決め部24q,24rを有する場合、正極集電板24と絶縁板22との間のずれが生じ難い。負極集電板26が位置決め部24q,24rと同様の位置決め部を有し、絶縁板22が位置決め部22q,22rを有する場合、負極集電板26と絶縁板22との間のずれが生じ難い。また、正極集電板24又は負極集電板26と絶縁板22とをユニット化できる。
When the insulating
蓄電装置10は、以下のように製造され得る。まず、拘束板18の第2主面18b上に絶縁板22を載置する。このとき、絶縁板22の位置決め部22pを拘束板18の位置決め部18pに合わせる。次に、絶縁板22の第2主面22b上に、例えばディスペンサ等を用いて接着部23の材料を塗布した後、正極集電板24の位置決め部24qを絶縁板22の位置決め部22qに合わせる。正極集電板24が位置決め部24rを有し、絶縁板22が位置決め部22rを有する場合、位置決め部24rを位置決め部22rに合わせてもよい。例えば、まず、正極集電板24の位置決め部24rを絶縁板22の位置決め部22rに合わせた後、位置決め部22r,24rを中心として正極集電板24を回転させて、正極集電板24の位置決め部24qを絶縁板22の位置決め部22qに合わせる。次に、正極集電板24を絶縁板22に押し付けることによって、接着部23の材料を押し広げる。これにより、正極集電板24と絶縁板22とが接着部23により接続される。そのため、正極集電板24の反りが矯正されるので、正極集電板24と絶縁板22との間の位置決め精度が向上する。
The
同様に、拘束板17の第2主面17b上に絶縁板22を載置し、接着部23の材料を塗布した後、負極集電板26を絶縁板22に押し付ける。これにより、負極集電板26と絶縁板22とが接着部23により接続される。そのため、負極集電板26の反りが矯正されるので、負極集電板26と絶縁板22との間の位置決め精度が向上する。
Similarly, the insulating
蓄電モジュール12及び導電板14を正極集電板24上に積み重ねた後、拘束板17、絶縁板22、接着部23及び負極集電板26を含むユニットを、負極集電板26が下方を向くように反転させて蓄電モジュール12上に載置する。ユニットを反転させる際に、接着部23によって、負極集電板26の落下を抑制できる。その後、複数の連結部材19を用いて拘束板17,18同士を連結する。
After stacking the
図10は、絶縁板及び変形例に係る接着部の上面図である。図10に示される接着部123は、積層方向から見て枠状であること以外は接着部23と同じ構成を備える。接着部123は、積層方向から見て例えば矩形のリング形状を有する。接着部123は、絶縁板22の長手方向及び短手方向に延在している。接着部123は、絶縁板22の第2主面22bにおいて、一方の縁部22eから中央部22dを通って他方の縁部22eまで長手方向に延在する一対の長辺部123aと、両方の縁部22eにおいて短手方向に延在する一対の短辺部123bとを有する。接着部123は、一対の長辺部123aを有していなくてもよい。
FIG. 10 is a top view of the insulating plate and the adhesive portion according to the modified example. The
図10に示される接着部123を備える蓄電装置においても、上述の蓄電装置10と同様の作用効果が得られる。さらに、絶縁板22の第2主面22b(XY平面)における任意の方向に大きな外力が加わった場合であっても、絶縁板22と正極集電板24との間のずれ及び絶縁板22と負極集電板26との間のずれが生じ難い。
Even in the power storage device provided with the
以上、本開示の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本開示は上記実施形態に限定されない。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure is not limited to the above embodiments.
例えば、本実施形態では、拘束板18及び絶縁板22が位置決め部18p及び位置決め部22pをそれぞれ有しているが、拘束板18及び絶縁板22のいずれか一方のみが位置決め部を有してもよい。例えば、絶縁板22が位置決め部22pを有していない場合、絶縁板22全体が拘束板18の位置決め部(窪み)に嵌合してもよい。また、拘束板18が位置決め部18pを有していない場合、拘束板18全体が絶縁板22の位置決め部22p(窪み)に嵌合してもよい。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、絶縁板22及び正極集電板24が位置決め部22q,22r及び位置決め部24q,24rをそれぞれ有しているが、絶縁板22及び正極集電板24のいずれか一方のみが位置決め部を有してもよい。同様に、絶縁板22及び負極集電板26のいずれか一方のみが位置決め部を有してもよい。例えば、絶縁板22が位置決め部22q,22rを有していない場合、絶縁板22全体が正極集電板24又は負極集電板26の位置決め部(窪み)に嵌合してもよい。また、正極集電板24又は負極集電板26が位置決め部を有していない場合、正極集電板24又は負極集電板26全体が絶縁板22の位置決め部(窪み)に嵌合してもよい。
Further, in the present embodiment, the insulating
10…バイポーラ型蓄電装置、12…蓄電モジュール、17,18…拘束板、18p,22p,22q,22r,24q,24r…位置決め部、22…絶縁板、22a…第1主面、22b…第2主面、22u…リブ部、23,123…接着部、24…正極集電板(集電部材)、26…負極集電板(集電部材)。 10 ... Bipolar current collector, 12 ... Power storage module, 17, 18 ... Restraint plate, 18p, 22p, 22q, 22r, 24q, 24r ... Positioning unit, 22 ... Insulation plate, 22a ... First main surface, 22b ... Second Main surface, 22u ... Rib portion, 23, 123 ... Adhesive portion, 24 ... Positive electrode current collector plate (current collector member), 26 ... Negative electrode current collector plate (current collector member).
Claims (5)
積層方向において前記蓄電モジュールを挟み前記蓄電モジュールに拘束荷重を付加する一対の拘束板と、
前記一対の拘束板の一方の拘束板と前記蓄電モジュールとの間に配置され、前記蓄電モジュールに電気的に接続された集電部材と、
前記一方の拘束板と前記集電部材との間に配置された絶縁板と、
前記集電部材と前記絶縁板との間に配置され、前記集電部材と前記絶縁板とを互いに接続する接着部と、
を備える、バイポーラ型蓄電装置。 Power storage module and
A pair of restraint plates that sandwich the power storage module in the stacking direction and apply a restraint load to the power storage module.
A current collector member arranged between one of the pair of restraint plates and the power storage module and electrically connected to the power storage module.
An insulating plate arranged between the one restraint plate and the current collector member,
An adhesive portion arranged between the current collector member and the insulating plate and connecting the current collector member and the insulating plate to each other.
A bipolar type power storage device.
前記接着部は、前記長手方向に延在している、請求項1に記載のバイポーラ型蓄電装置。 The insulating plate extends in the longitudinal direction intersecting the laminating direction and in the lateral direction intersecting the laminating direction and the longitudinal direction.
The bipolar type power storage device according to claim 1, wherein the adhesive portion extends in the longitudinal direction.
前記絶縁板は、前記一方の拘束板に対向する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有し、
前記絶縁板は、前記第1主面に、前記第1主面から凹状に窪む複数の肉抜き部と、隣り合う前記肉抜き部を仕切るように立設されたリブ部とを有する、請求項1又は2に記載のバイポーラ型蓄電装置。 The insulating plate is an injection molded product made of resin.
The insulating plate has a first main surface facing the one restraining plate and a second main surface opposite to the first main surface.
The insulating plate has, on the first main surface, a plurality of lightening portions recessed from the first main surface, and a rib portion erected so as to partition the adjacent lightening portions. Item 2. The bipolar type power storage device according to Item 1 or 2.
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