JP-2026077300-A - 拘束装置

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Abstract

【課題】拘束部に脱落方向の荷重が加わることによって分解するおそれが抑制できる拘束装置を提供する。【解決手段】積層方向Ｈに積層された積層体２を拘束する拘束装置１００は、第１エンドプレート１１と、第２エンドプレート２１と、第１拘束部材３０と、第２拘束部材４０と、保護部材５０とを備える。保護部材５０は、第１エンドプレート１１の外面１５に固定されている。幅方向Ｗにおいて、第１板押さえ３２が積層体２から脱落する方向を脱落方向Ｗ１とし、第１板押さえ３２から第２板押さえ４２に向かう方向を隣接方向Ｗ２とする。保護部材５０は、第１板押さえ３２に対して、隣接方向Ｗ２に隣り合う位置に配置されている。保護部材５０は、拘束装置１００よりも外部に位置する外部部材が脱落方向Ｗ１から第１板押さえ３２に接触することを抑制し、第１板押さえ３２に脱落方向Ｗ１に外力が加えられることを抑制する。【選択図】図１

Inventors

齋藤章紀
鈴木信司

Assignees

トヨタ自動車株式会社
株式会社豊田自動織機

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (5)

複数の蓄電モジュールが積層方向に積層された積層体を拘束する拘束装置であって、前記拘束装置は、第１エンドプレートと、第２エンドプレートと、第１拘束部材と、第２拘束部材と、保護部材とを備え、前記第１エンドプレートは、前記積層方向において前記積層体の一方端に配置されるとともに、前記積層体を覆うように形成され、前記第２エンドプレートは、前記積層方向において前記積層体の他方端に配置されるとともに、前記積層体を覆うように形成され、前記第１拘束部材と、前記第２拘束部材とは、前記積層体を間に挟み、前記積層体の幅方向において、間隔を空けて配置されるとともに、前記第１拘束部材は、第１板押さえと第２板押さえと第１柱部材とを備え、前記第１板押さえと前記第２板押さえとは、前記積層方向に間隔を空けて配列するとともに、前記第１板押さえは、前記第１エンドプレートの外面に接するように設けられ、前記第２板押さえは、前記第２エンドプレートの外面に接するように設けられ、前記第１柱部材は、前記第１板押さえと前記第２板押さえとを接続し、前記第２拘束部材は、第３板押さえと第４板押さえと第２柱部材とを備え、前記第３板押さえと前記第４板押さえとは、前記積層方向に間隔を空けて配列するとともに、前記第３板押さえは、前記第１エンドプレートの外面に接するように設けられ、前記第４板押さえは、前記第２エンドプレートの外面に接するように設けられ、前記第２柱部材は、前記第３板押さえと前記第４板押さえとを接続し、前記保護部材は、前記幅方向と交わる長さ方向に延びるように形成されるとともに、前記第１エンドプレートの外面に固定されており、前記幅方向において、前記第１板押さえが前記積層体から脱落する方向を脱落方向とし、前記第１板押さえから前記第２板押さえに向かう方向を隣接方向とすると、前記保護部材は、前記第１板押さえに対して、前記隣接方向に隣り合う位置に配置されており、前記保護部材は、前記拘束装置よりも外部に位置する外部部材が前記脱落方向から前記第１板押さえに接触することを抑制し、前記第１板押さえに前記脱落方向に外力が加えられることを抑制する、拘束装置。
前記保護部材は、前記幅方向に延びるよう形成される基礎部と、前記基礎部に形成された壁部とを有し、前記基礎部は、前記積層方向に配列する第１主面と第２主面とを有すとともに、前記幅方向に配列する第１側面と第２側面とを有し、前記第２主面は、前記第１エンドプレートの外面に対向し、前記第１側面は、前記第２側面と比較して、前記第１板押さえの近くに位置し、前記第２主面から前記第１主面に向かう方向を突出方向とすると、前記壁部は、前記第１主面に形成されると共に、前記第１主面から前記突出方向に突出するように形成されており、前記壁部は、前記第１側面側に形成された、請求項１に記載の拘束装置。
前記保護部材は、前記第１板押さえと、前記幅方向において接している、請求項１または請求項２に記載の拘束装置。
前記壁部は、前記第１板押さえよりも、前記突出方向に突出するように形成された、請求項２に記載の拘束装置。
前記基礎部を形成する材料は、前記第１エンドプレートを形成する材料よりも、剛性が高い、請求項２に記載の拘束装置。

Description

本開示は、拘束装置に関する。例えば、特開２０２０－０９１９４７号公報には、積層体とエンドプレートとを備える拘束装置が開示されている。積層体の積層方向における両端面にはエンドプレートが設けられている。エンドプレートはボルトにより締結されている。特開２０２０－０９１９４７号公報本実施形態にかかる積層体アッセンブリの概略斜視図を示す。本実施形態にかかる積層体アッセンブリの分解斜視図を示す。図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面の断面図を示す。以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。本開示実施形態において、積層体ユニットの一形態である積層体アッセンブリ１を形成する拘束装置について説明する。なお、積層体アッセンブリ１は、蓄電装置の製造工程中における一形態である。図１に本実施形態にかかる積層体アッセンブリの概略斜視図を示す。なお、図１に示す積層方向Ｈは、後述する積層体２を形成する蓄電モジュール７の積層方向を示す。幅方向Ｗは、積層体アッセンブリ１の幅方向を示す。長さ方向Ｌは、積層体アッセンブリ１の長さ方向を示す。積層体アッセンブリ１は、たとえば、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）、または、ＦＣＥＶ（Fuel Cell Electric Vehicle）のバッテリとして使用される。積層体アッセンブリ１は、積層体２と、弾性シート９，１０と、拘束装置１００とを備える。拘束装置１００は、積層体２と、弾性シート９，１０とを、積層方向に拘束する。拘束装置１００は、エンドプレート１１，２１と、拘束部材３０，４０と、保護部材５０とを有する。図２に、積層体アッセンブリの分解斜視図を示す。積層体２は、たとえば、直方体形状に形成されている。積層体２は、上面３と、下面４と、を有する。上面３と下面４とは、積層方向Ｈに配列する積層体の両端面である。なお、上面３は、下面４に対して上方に位置する。積層体２を積層体２から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、積層体２は一対の長辺５と一対の短辺６とから形成される矩形形状に形成されている。長辺５は、短辺６と比較して長い。積層体２は、複数の蓄電モジュール７と複数の冷却装置８とを含む。蓄電モジュール７は、冷却装置８を間に挟んで、積層方向Ｈに積層されている。なお、積層体２は、１つの蓄電モジュール７および１つの冷却装置８によって構成されてもよい。蓄電モジュール７は、図示しない複数の単位電池と、枠体とを含む。単位電池とは、たとえば、バイポーラ電池である。積層方向Ｈに隣り合う複数の単位電池のそれぞれは、電気的に接続されている。単位電池は、第１集電板と、負極シートと、セパレータと、正極シートと、第２集電板とを有する。複数の単位電池は、積層方向Ｈにおいて、第２集電板と第１集電板とが隣接するように、積層されている。枠体は、環状に形成されるとともに、積層方向に延びるように形成されている。枠体は、積層された複数の単位電池を囲むように形成されている。冷却装置８は、積層方向Ｈに隣り合う蓄電モジュール７の間に配置されている。冷却装置８は、積層方向Ｈに隣り合う蓄電モジュール７を電気的に接続している。冷却装置８は、導電板に代替されてもよい。弾性シート９と弾性シート１０とは、それぞれ、上面３と下面４とに設けられている。弾性シート９と弾性シート１０とを弾性シート９，１０から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、弾性シート９と弾性シート１０とは、それぞれ、積層体２の上面３と下面４と同一形状に形成されている。拘束装置１００は、エンドプレート１１，２１と、拘束部材３０，４０と、保護部材５０とを有する。エンドプレート１１は弾性シート９に設けられている。エンドプレート１１は、板状の部材である。エンドプレート１１をエンドプレート１１から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、エンドプレート１１は、一対の長辺１２と一対の短辺１３とから形成される矩形形状において、切欠部１４が形成された形状に形成されている。長辺１２は、長辺５と長さが同じである。短辺１３は、短辺６と比較して、長い。切欠部１４は、積層方向Ｈにおいて、エンドプレート１１を貫通している。切欠部１４は、エンドプレート１１の外周縁部のうち長辺１２に沿って長さ方向Ｌに間隔を空けて配列するように形成されている。エンドプレート１１は、積層方向Ｈに配列する外面１５と内面１６とを有する。内面１６は、積層体２側に位置する面である。エンドプレート１１は、薄板１７，１８とリブ１９とを有する。リブ１９は、幅方向Ｗに延びるように形成されている。薄板１７，１８は、それぞれ、リブ１９を覆うように形成されている。薄板１７，１８は、リブ１９を間に挟み、間隔をあけて積層方向Ｈに配列している。薄板１８は、薄板１７と比較して、積層方向Ｈにおいて、積層体２側に配置されている。リブ１９は、切欠部１４を間に挟むように、長さ方向Ｌに間隔をあけて配列している。なお、エンドプレート１１とは、本開示における「第１エンドプレート」の一例である。エンドプレート２１は弾性シート１０に設けられている。エンドプレート２１は、板状の部材である。エンドプレート２１をエンドプレート２１から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、エンドプレート２１は、一対の長辺２２と一対の短辺２３とから形成される矩形形状において、切欠部２４が形成された形状に形成されている。長辺２２は、長辺５と長さが同じである。短辺２３は、短辺６と比較して、長い。切欠部２４は、積層方向Ｈにおいて、エンドプレート２１を貫通している。切欠部２４は、エンドプレート２１の外周縁部のうち長辺２２に沿って長さ方向Ｌに間隔を空けて配列するように形成されている。ここで、切欠部１４と切欠部２４とは、積層方向Ｈにおいて同軸上に配列している。エンドプレート２１は、積層方向Ｈに配列する外面２５と内面２６とを有する。内面２６は、積層体２側に位置する面である。エンドプレート２１も、同様に、薄板２７，２８とリブ２９とを有する。リブ２９は、幅方向Ｗに延びるように形成されている。リブ２９は、切欠部２４を間に挟むように、長さ方向Ｌに間隔をあけて配列している。薄板２７，２８は、それぞれ、リブ２９を覆うように形成されている。薄板２７，２８は、リブ２９を間に挟み、間隔をあけて積層方向Ｈに配列している。薄板２８は、薄板２７と比較して、積層方向Ｈにおいて、積層体２側に配置されている。なお、エンドプレート２１とは、本開示における「第２エンドプレート」の一例である。拘束部材３０，４０は、幅方向Ｗにおいて、積層体２を間に挟み、間隔を空けて配列している。なお、拘束部材３０，４０は、それぞれ、本開示における「第１拘束部材」と「第２拘束部材」の一例である。拘束部材３０は、フレーム３１と、柱部材３８とを有する。フレーム３１は、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。フレーム３１は、上フレーム３２と下フレーム３５とを有する。上フレーム３２と下フレーム３５とは、積層方向Ｈにおいて間隔をあけて配列している。上フレーム３２は、長さ方向Ｌにおいて長辺１２と同一の長さまで延びるように形成されている。上フレーム３２は、外面３３と内面３４とを有する。外面３３と内面３４とは、積層方向Ｈに配列する端面である。内面３４は、下フレーム３５側に位置する。上フレーム３２をリブ１９から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、上フレーム３２は、長さ方向Ｌにリブ１９を横断するように配置されている。下フレーム３５は、長さ方向Ｌにおいて長辺２２と同一の長さまで延びるように形成されている。下フレーム３５は、外面３６と内面３７とを有する。外面３６と内面３７とは、積層方向Ｈに配列する端面である。内面３７は、上フレーム３２側に位置する。下フレーム３５をリブ２９から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、下フレーム３５は、長さ方向Ｌにリブ２９を横断するように配置されている。柱部材３８は、円柱形状に形成されるとともに、積層方向Ｈに延びるように形成されている。柱部材３８は、エンドプレート１１，２１の切欠部１４，２４を貫通して、上フレーム３２と下フレーム３５とを接続する。拘束部材３０のフレーム３１は、エンドプレート１１，２１と接している。より詳細には、上フレーム３２の内面３４は、エンドプレート１１の外面１５に接している。同様に、下フレーム３５の内面３７は、エンドプレート２１の外面２５に接している。なお、拘束部材３０と上フレーム３２と下フレーム３５と柱部材３８とは、それぞれ、本開示における「第１拘束部材」と「第１板押さえ」と「第２板押さえ」と「第１柱部材」の一例である。拘束部材４０は、フレーム４１と、柱部材４８とを有する。フレーム４１は、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。フレーム４１は、上フレーム４２と下フレーム４５とを有する。上フレーム４２と下フレーム４５とは、積層方向Ｈにおいて間隔をあけて配列している。上フレーム４２は、長さ方向Ｌにおいて長辺１２と同一の長さまで延びるように形成されている。上フレーム４２は、外面４３と内面４４とを有する。外面４３と内面４４とは、積層方向Ｈに配列する端面である。内面４４は、下フレーム４５側に位置する。上フレーム４２をリブ１９から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、上フレーム４２は、長さ方向Ｌにリブ１９を横断するように配置されている。下フレーム４５は、長さ方向Ｌにおいて長辺２２と同一の長さまで延びるように形成されている。下フレーム４５は、外面４６と内面４７とを有する。外面４６と内面４７とは、積層方向Ｈに配列する端面である。内面４７は、上フレーム４２側に位置する。下フレーム４５をリブ２９から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、下フレーム４５は、長さ方向Ｌにリブ２９を横断するように配置されている。柱部材４８は、円柱形状に形成されるとともに、積層方向Ｈに延びるように形成されている。柱部材４８は、エンドプレート１１，２１の切欠部１４，２４を貫通して、上フレーム４２と下フレーム４５とを接続する。拘束部材４０のフレーム４１は、エンドプレート１１，２１と接している。より詳細には、上フレーム４２の内面４４は、エンドプレート１１の外面１５に接している。同様に、下フレーム４５の内面４７は、エンドプレート２１の外面２５に接している。なお、拘束部材４０と上フレーム４２と下フレーム４５と柱部材４８とは、それぞれ、本開示における「第２拘束部材」と「第３板押さえ」と「第４板押さえ」と「第２柱部材」の一例である。保護部材５０は、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。保護部材５０は、拘束部材３０と拘束部材４０との間に配置されている。保護部材５０は、第１保護部材５１と第２保護部材５６と第３保護部材６１と第４保護部材６６とを有す。図３に図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面の断面図を示す。保護部材５０のそれぞれは、拘束部材３０または拘束部材４０の少なくとも一方と隣り合う位置に配置されている。図３において、積層方向Ｈのうち、積層体２の中心から外側に向かう方向を突出方向Ｈ１とする。また、幅方向Ｗのうち、積層体２の中心から外側に向かう方向を脱落方向Ｗ１とし、積層体２の外側から積層体２の中心に向かう方向を隣接方向Ｗ２とする。より具体的には、上フレーム３２が積層体２から脱落する方向を脱落方向とし、上フレーム３２から上フレーム４２に向かう方向を隣接方向とする。下フレーム３５においても同様である。あるいは、上フレーム４２が積層体２から脱落する方向を脱落方向とし、上フレーム４２から上フレーム３２に向かう方向を隣接方向とする。下フレーム４５においても同様である。第１保護部材５