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JP-2026077316-A - 拘束装置

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Abstract

【課題】積層方向における拘束によって積層体に不均等荷重が生じることを抑制できる拘束装置を提供する。 【解決手段】積層体１０を拘束する拘束装置１であって、積層体１０の積層方向Ｈにおいて、積層体１０の一方端と他方端に配置される第１拘束板３０および第２拘束板５０と、第１拘束板３０および第２拘束板５０を連結する連結部材７０とを含む。第１拘束板３０は、積層体の一方端側に配置された第１板部４２と、第１板部４２に対して積層方向Ｈに間隔をあけて配置された第２板部４１と、第１板部４２と第２板部４１とに接続されると共に、弾性変形可能な複数の変形部材４３，９５とを有す。変形部材４３，９５と第１板部４２との接合部分４３ｂ，９５ｂと、変形部材４３，９５と第２板部４１との接合部分４３ａ，９５ａとは、積層方向Ｈに配列している。 【選択図】図１

Inventors

  • 竹下 慎也

Assignees

  • トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (5)

  1. 蓄電モジュールを含む積層体を拘束する拘束装置であって、 前記積層体の積層方向において、前記積層体の一方端に配置される第１拘束板と、 前記積層体の他方端に配置される第２拘束板と、 前記第１拘束板および前記第２拘束板の間に前記積層体を配置した状態で、前記第１拘束板および前記第２拘束板を連結する連結部材とを含み、 前記第１拘束板は、 前記積層体の一方端側に配置された第１板部と、 前記第１板部に対して前記積層方向に間隔をあけて配置された第２板部と、 前記第１板部と前記第２板部とを接続するとともに、弾性変形可能な複数の変形部材とを有し、 前記変形部材と前記第１板部との接合部分と、前記変形部材と前記第２板部との接合部分とは、前記積層方向に配列している、拘束装置。
  2. 前記変形部材は、金属材料によって形成されると共に、筒状に形成されており、 前記変形部材は、冷媒が流通可能に形成された、請求項１に記載の拘束装置。
  3. 前記変形部材は、金属材料によって形成されると共に、円弧形状に形成された、請求項１に記載の拘束装置。
  4. 前記連結部材は、第１連結部と第２連結部とを有し、 前記積層体は、前記第１拘束板と対向する第１主面と、前記第１主面と前記積層方向に間隔をあけて配列する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面とを接続する周面とを有し、 前記周面は、前記第１連結部と対向する第１側面と、前記第１側面に対して幅方向に間隔をあけて位置するとともに前記第２連結部と対向する第２側面とを有し、 前記変形部材は、前記幅方向に延びるように形成された、請求項１から請求項３のいずれか記載の拘束装置。
  5. 前記周面は、前記第１側面と前記第２側面とを接続するように形成された第１端面と、前記第１側面と前記第２側面とを接続するように形成されるとともに前記第１端面に対して長さ方向に間隔をあけて配列する第２端面とを有し、 前記第１板部は、前記長さ方向に延びるように形成されるとともに、前記幅方向に間隔をあけて配列する第１側辺と第２側辺とを有し、 前記変形部材は、前記第１側辺から前記第２側辺まで延びるように形成されている、請求項４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２０２２－１５５６３０号公報には、拘束装置および積層方向に積層された積層体として電池を備える蓄電装置が開示されている。拘束装置は、上拘束板と下拘束板を積層方向に接続する支柱から形成されている。拘束装置は、積層体を積層方向に拘束する。 特開２０２２－１５５６３０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。本実施形態にかかる第１拘束板の拡大斜視図を示す。本実施形態にかかる第１拘束板の変形例の平面図を示す。 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。 本開示の実施形態において、積層体ユニットの一形態である積層体アッセンブリ１００を形成する拘束装置１について説明する。なお、積層体アッセンブリ１００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、積層体１０の積層方向を示す。幅方向Ｗは、積層体アッセンブリ１００の幅方向を示す。長さ方向Ｌは、積層体アッセンブリ１００の長さ方向を示す。 積層体アッセンブリ１００は、拘束装置１と、積層体１０と、弾性シート２１，２２（図２参酌）とを備える。拘束装置１は、第１拘束板３０と、第２拘束板５０と、連結部材７０とを備える。拘束装置１は、弾性シート２１，２２を間に挟み、積層体１０を拘束する。 図２に、積層体アッセンブリの分解斜視図を示す。 積層体１０は、たとえば、直方体形状に形成されている。積層体１０は、第１主面１１と、第２主面１２と、周面１３とを有する。 第１主面１１と第２主面１２とは、積層方向Ｈに間隔をあけて配列する積層体１０の両端面である。なお、第１主面１１は、第２主面１２に対して、第１拘束板３０の近くに位置する。 周面１３は、第１主面１１の外周縁部と第２主面１２の外周縁部とを接続する面である。周面１３は、第１側面１４ａと第２側面１４ｂと、第１端面１５ａと、第２端面１５ｂとを有する。第１側面１４ａと第２側面１４ｂとは、幅方向Ｗに配列する。第１端面１５ａと第２端面１５ｂとは、長さ方向Ｌに配列する。第１端面１５ａは、第１側面１４ａと第２側面１４ｂとを接続する。第２端面１５ｂは、第１側面１４ａと第２側面１４ｂとを接続する。第１端面１５ａと第２端面１５ｂとは、長さ方向Ｌに配列する。 積層体１０を積層体１０から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、積層体１０は一対の長辺１６と一対の短辺１７とから形成される矩形形状に形成されている。長辺１６は、短辺１７と比較して長い。 積層体１０は、複数の蓄電モジュール１８と複数の介在物１９とを含む。蓄電モジュール１８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。 介在物１９は、蓄電モジュール１８を間に挟んで、積層方向Ｈに積層されている。介在物１９は、電導板と、２枚の弾性体とから形成される。２枚の弾性体は、導電板を間にはさみ、積層方向Ｈに配列している。２枚の弾性体のそれぞれは、導電性の材料で周囲を覆われていても良い。これにより、介在物１９を間に挟んで隣接している蓄電モジュール１８は、導通している。なお、弾性シート２１，２２に隣接する介在物１９は、１枚の弾性体と、導電板とから形成されていてもよい。この場合、導電板は、弾性シート２１、または、弾性シート２２に隣接する。 弾性シート２１，２２は、それぞれ、第１主面１１と第２主面１２とに設けられている。弾性シート２１，２２を弾性シート２１，２２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２１，２２は積層体１０の第１主面１１と同一形状に形成されている。 第１拘束板３０と、第２拘束板５０とは、積層体１０を間に挟み、積層方向Ｈに積層されている。すなわち、第１拘束板３０は、弾性シート２１を間に挟み、積層方向Ｈにおい第１主面１１に対向する位置に配置されている。第２拘束板５０は、弾性シート２２を間に挟み、積層方向Ｈにおいて第２主面１２に対向する位置に配置されている。なお、第２拘束板５０は、第１拘束板３０と実質的に同じ構成であるため、第１拘束板３０の構成について主に説明する。 第１拘束板３０は、板状の部材である。第１拘束板３０を第１拘束板３０から積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、第１拘束板３０は、積層体１０を覆うように形成されている。第１拘束板３０は、一対の長辺３１と一対の短辺３２とから形成される矩形形状である。 長辺３１は、長辺１６と長さが同じである。一対の長辺３１は、第１側辺３１ａと第２側辺３１ｂとを有する。第１側辺３１ａと第２側辺３１ｂとは、長さ方向Ｌに延びるとともに、幅方向Ｗに間隔をあけて配列している。 短辺３２は、短辺１７と比較して、長い。一対の短辺３２は、第１端辺３２ａと第２端辺３２ｂとを含む。第１端辺３２ａと第２端辺３２ｂとは、長さ方向Ｌに間隔をあけて配列している。第１端辺３２ａは、第１側辺３１ａの一方端と第２側辺３１ｂの一方端とを接続するように形成されている。第２端辺３２ｂは、第１側辺３１ａの他方端と第２側辺３１ｂの他方端とを接続するように形成されている。 第１拘束板３０は、第１外面３６ａと、第１内面３６ｂと、第１側部４４ａと、第２側部４４ｂとを有す。第１外面３６ａと、第１内面３６ｂとは、積層方向Ｈに間隔をあけて配列している。第１内面３６ｂは、第１主面１１と対向する位置に配置されている。第１側部４４ａと第２側部４４ｂとは、幅方向Ｗに間隔をあけて配列している。第１側部４４ａには第１切欠部３３ａが形成されている。第２側部４４ｂには、第２切欠部３３ｂが形成されている。第１切欠部３３ａと第２切欠部３３ｂとは、幅方向Ｗに間隔をあけて配列している。第１切欠部３３ａと第２切欠部３３ｂとは、実質的に同一の構成であるため、第２切欠部３３ｂについて主に説明する。 第２切欠部３３ｂは、積層方向Ｈにおいて、第１拘束板３０を貫通している。第２切欠部３３ｂは、第１拘束板３０の長辺３１に沿って長さ方向Ｌに配列するように形成されている。第２切欠部３３ｂを第２切欠部３３ｂから積層方向Ｈに離れた位置から平面視すると、第２切欠部３３ｂは円弧３４と円弧３４の端部に接続された一対の直線３５とから規定されている。一対の直線３５の他方端は、第２側辺３１ｂと交差する。一対の直線３５の間隔は、円弧３４を形成する円の直径と等しい。 図３に、第１拘束板３０の拡大斜視図を示す。第１拘束板３０は、薄板４１，４２とリブ４３とを有する。 薄板４１，４２は、それぞれ、リブ４３を覆うように形成されている。薄板４１，４２は、リブ４３を間に挟み、積層方向Ｈに間隔をあけて配列している。薄板４２は、薄板４１と比較して、積層方向Ｈにおいて、積層体１０側に配置されている。 リブ４３は、たとえば、金属材料によって形成される。リブ４３は、幅方向Ｗに延びるように形成されている。リブ４３は、第１切欠部３３ａと第２切欠部３３ｂとを間に挟むように、長さ方向Ｌに間隔をあけて配列している。リブ４３は、第１側辺３１ａから第２側辺３１ｂまで延びるように形成されている。リブ４３を幅方向Ｗに離れた位置から平面視すると、リブ４３は円筒形状に形成されている。円筒形状に形成されたリブ４３は、積層方向Ｈにおいて弾性変形可能に形成されるとともに、筒の内部に冷媒が流通可能に形成されている。リブ４３は、薄板４１と薄板４２とを接続している。リブ４３は、薄板４１と接合線４３ａにおいて接合している。リブ４３は、薄板４２と接合線４３ｂにおいて接合している。接合線４３ａは、薄板４１とリブ４３とが接する線であって、幅方向Ｗに延びる線である。接合線４３ｂは、薄板４２とリブ４３とが接する線であって、幅方向Ｗに延びる線である。接合線４３ａと接合線４３ｂとは、積層方向Ｈにおいて間隔をあけて配列している。 なお、薄板４１と薄板４２とリブ４３とは、それぞれ、本開示における「第２板部」と「第１板部」と「変形部材」の一例である。 再度図２を参酌し、第２拘束板５０は、第１拘束板３０と同様に、第３端辺５２ａと、第４端辺５２ｂと、第２外面５６ａと、第２内面５６ｂと、第３側部６４ａと、第４側部６４ｂとを有す。第３側部６４ａには第１切欠部５３ａが形成されている。第４側部６４ｂには、第２切欠部５３ｂが形成されている。第２拘束板５０に対して積層方向Ｈに離れた位置から第２拘束板５０および第１拘束板３０を平面視すると、第１切欠部５３ａは第１切欠部３３ａと重なる位置に配置されており、第２切欠部５３ｂは第２切欠部３３ｂと重なる位置に配置されている。 第２拘束板５０は、第１拘束板３０と同様に、薄板６１，６２とリブ６３とを有する。薄板６１，６２は、それぞれ、リブ６３を覆うように形成されている。薄板６１，６２は、リブ６３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６２は、薄板６１と比較して、積層方向Ｈにおいて、積層体１０側に配置されている。リブ６３は、幅方向Ｗに延びるように形成されている。リブ６３は、第１切欠部５３ａと第２切欠部５３ｂとを間に挟むように、長さ方向Ｌに間隔をあけて配列している。 なお、薄板６１と薄板６２とリブ６３とは、それぞれ、本開示における「第２板部」と「第１板部」と「変形部材」の一例である。 連結部材７０は、第１拘束板３０および第２拘束板５０の間に積層体１０を配置した状態で、第１拘束板３０および第２拘束板５０を連結する。連結部材７０は、第１連結部８０と第２連結部９０とを有する。第１連結部８０と第２連結部９０とは、積層体１０を間に挟み、幅方向Ｗに間隔をあけて配列している。第１連結部８０は、第１側面１４ａに対向する位置に配置されている。第２連結部９０は、第２側面１４ｂに対向する位置に配置されている。 第１連結部８０は、フレーム８１と、複数の柱部材８４とを有する。 フレーム８１は、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。フレーム８１は、上フレーム８２と下フレーム８３とを有する。上フレーム８２と下フレーム８３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８２は、上フレーム８２から積層方向Ｈに離れた位置から上フレーム８２を平面視すると、上フレーム８２は長さ方向Ｌに延びるように形成されている。上フレーム８２の長さ方向Ｌの長さは、第１拘束板３０の長辺３１と等しい。すなわち、上フレーム８２は、第１端辺３２ａから第２端辺３２ｂまで、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。長さ方向Ｌに離れた位置から上フレーム８２を平面視すると、上フレーム８２は幅方向Ｗに延びるように形成されるとともに、矩形状に形成されている。上フレーム８２は、外面８２ａと内面８２ｂとを有する。外面８２ａと内面８２ｂとは、積層方向Ｈに配列する端面である。内面８２ｂは、下フレーム８３に対向する位置に配置されている。 下フレーム８３は、下フレーム８３から積層方向Ｈに離れた位置から下フレーム８３を平面視すると、下フレーム８３は長さ方向Ｌに延びるように形成されている。下フレーム８３の長さ方向Ｌの長さは、第２拘束板５０の長辺５１と等しい。すなわち、下フレーム８３は、第３端辺５２ａから第４端辺５２ｂまで、長さ方向Ｌに延びるように形成されている。長さ方向Ｌに離れた位