(57)【要約】【課題】高容量化を図ることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置１は、複数段の第一収容空間１３０を有するラック１００と、各々の第一収容空間１３０に収容される蓄電素子４００と、を備え、各々の蓄電素子４００は、各々の第一収容空間１３０の背面に向けて突出する電極端子４２０を有し、ラック１００は、各々の第一収容空間１３０において、背面に取り付けられた導電部材であって、電極端子４２０が接続される導電部材（バスバー２００）を有する。【選択図】図７
2020155284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の収容空間を有するラックと、
各々の前記収容空間に収容される蓄電素子と、を備え、
各々の前記蓄電素子は、各々の前記収容空間の背面に向けて突出する電極端子を有し、
前記ラックは、各々の前記収容空間において、前記背面に取り付けられた導電部材であって、前記電極端子が接続される導電部材を有する
蓄電装置。
【請求項２】
前記電極端子及び前記導電部材のいずれか一方は凹部または貫通孔を有し、他方は凸部を有し、
前記電極端子は、前記凹部または貫通孔に前記凸部が挿入されることで、前記導電部材に接続される
請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記ラックは、各々の前記収容空間において、複数の前記導電部材を有し、
各々の前記収容空間には、前記複数の導電部材の各々に接続される電極端子を有する複数の前記蓄電素子が配置される
請求項１または２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
さらに、前記ラックを移動可能に支持する支持部材を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記ラックは、さらに、前記背面に、前記導電部材及び前記蓄電素子を冷却する冷却ユニットを有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
複数段の収容空間を有するラックであって、
各々の前記収容空間において、前記収容空間の背面に取り付けられた導電部材であって、前記収容空間に収容される蓄電素子の電極端子が接続される導電部材を備える
ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックとラックに収容される蓄電素子とを備える蓄電装置、及び、蓄電素子が収容されるラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラックに蓄電素子が収容された構成の蓄電装置が知られている。例えば、特許文献１には、複数のバッテリー（蓄電素子）を有するバッテリーモジュールがラックに収容され、バッテリーモジュールがラックに対してスライド可能に構成されたエネルギー蓄積システム（蓄電装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１１−５０５９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の蓄電装置では、複数の蓄電素子をモジュール化したバッテリーモジュールをラックに対してスライド可能に構成することで、高容量化を図りつつ、蓄電素子のメンテナンスや交換作業等の容易化を図っている。しかしながら、上記従来の蓄電装置では、複数の蓄電素子をモジュール化してバッテリーモジュールを構成したり、バッテリーモジュールをラックに対してスライド可能に構成したりする必要があり、構成が複雑になる。このように、本願発明者は、従来の蓄電装置では、高容量化を図る構成が複雑であるという問題があることを見出した。
【０００５】
本発明は、本願発明者が上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、簡易な構成で高容量化を図ることができる蓄電装置及びラックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る蓄電装置は、複数段の収容空間を有するラックと、各々の前記収容空間に収容される蓄電素子と、を備え、各々の前記蓄電素子は、各々の前記収容空間の背面に向けて突出する電極端子を有し、前記ラックは、各々の前記収容空間において、前記背面に取り付けられた導電部材であって、前記電極端子が接続される導電部材を有する。
【０００７】
これによれば、蓄電装置は、複数段の収容空間を有するラックと、各々の収容空間に収容される蓄電素子と、を備えており、ラックは、各々の収容空間において、背面に取り付けられて蓄電素子の電極端子が接続される導電部材を有している。このように、ラックが複数段の収容空間を有し、当該複数段の収容空間の各々に蓄電素子が収容されることで、ラックに多くの蓄電素子を収容できるため、高容量化を図ることができる。また、各々の収容空間の背面にバスバー等の導電部材を取り付けておくことで、容易に、蓄電素子の電極端子を当該導電部材に接続することができる。このため、高容量化を図ったとしても、簡易に、蓄電素子のメンテナンスや交換作業等を行う構成を実現することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置の高容量化を図ることができる。
【０００８】
また、前記電極端子及び前記導電部材のいずれか一方は凹部または貫通孔を有し、他方は凸部を有し、前記電極端子は、前記凹部または貫通孔に前記凸部が挿入されることで、前記導電部材に接続されることにしてもよい。
【０００９】
これによれば、ラックの収容空間において、蓄電素子の電極端子及び導電部材のいずれか一方の凹部または貫通孔に他方の凸部が挿入されることで、電極端子が導電部材に接続される。このように、電極端子と導電部材とが、凹部または貫通孔に凸部が挿入されることで接続されるため、ラックの収容空間に蓄電素子を挿入することで、容易に、電極端子と導電部材とを接続することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置の高容量化を図ることができる。
【００１０】
また、前記ラックは、各々の前記収容空間において、複数の前記導電部材を有し、各々の前記収容空間には、前記複数の導電部材の各々に接続される電極端子を有する複数の前記蓄電素子が配置されることにしてもよい。
【００１１】
これによれば、ラックは、各々の収容空間に、複数の導電部材の各々に接続される電極端子を有する複数の蓄電素子が配置される。このように、ラックの各々の収容空間に複数の蓄電素子が配置されることで、簡易な構成で、蓄電装置の高容量化をさらに図ることができる。
【００１２】
また、さらに、前記ラックを移動可能に支持する支持部材を備えることにしてもよい。
【００１３】
これによれば、蓄電装置は、ラックを移動可能に支持する支持部材を備えている。このように、支持部材によってラックを支持しつつ移動させることができるため、ラックを配置することによって隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、省スペース化を図ることができるため、蓄電装置の高容量化を図ることができる。また、ラックを移動可能とすることで、簡易に、蓄電素子のメンテナンスや交換作業等を行う構成を実現することができる。このように、簡易な構成で、蓄電装置の高容量化を図ることができる。
【００１４】
また、前記ラックは、さらに、前記背面に、前記導電部材及び前記蓄電素子を冷却する冷却ユニットを有することにしてもよい。
【００１５】
これによれば、ラックは、収容空間の背面に、導電部材及び蓄電素子を冷却する冷却ユニットを有している。このように、ラックの収容空間に冷却ユニットが設けられていることで、導電部材及び蓄電素子を冷却することができるため、高容量化により収容空間内にこもった熱を簡易に効率よく冷却することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置の高容量化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係るラックは、複数段の収容空間を有するラックであって、各々の前記収容空間において、前記収容空間の背面に取り付けられた導電部材であって、前記収容空間に収容される蓄電素子の電極端子が接続される導電部材を備える。
【００１７】
これによれば、ラックは、複数段の収容空間を有し、各々の収容空間において、背面に取り付けられて蓄電素子の電極端子が接続される導電部材を備えている。このように、ラックが複数段の収容空間を有し、当該複数段の収容空間の各々に蓄電素子が収容されることで、ラックに多くの蓄電素子を収容できるため、高容量化を図ることができる。また、各々の収容空間の背面にバスバー等の導電部材を取り付けておくことで、容易に、蓄電素子の電極端子を当該導電部材に接続することができる。このため、高容量化を図ったとしても、簡易に、蓄電素子のメンテナンスや交換作業等を行う構成を実現することができる。これにより、簡易な構成で、高容量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明における蓄電装置等によれば、高容量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る蓄電装置の外観を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るラックユニットを分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】実施の形態に係るラックユニットにおいて蓄電素子にバスバーが接続された構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態に係る蓄電素子とバスバーとを示す斜視図である。
【図５】実施の形態に係るバスバーを分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図及び断面図である。
【図６】実施の形態に係るバスバーの周囲を流れる冷却媒体の流れを示す断面図である。
【図７】実施の形態に係る蓄電装置が奏する効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（及びその変形例）に係る蓄電装置及びラックについて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、寸法等は必ずしも厳密に図示したものではない。さらに、各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。
【００２１】
以下の説明及び図面中において、ラックの奥行方向、ラックの並び方向、支持部材の延設方向、または、蓄電素子とバスバーとの並び方向を、Ｘ軸方向と定義する。ラックの幅方向、支持部材の並び方向、蓄電素子の容器の長側面の対向方向、または、バスバーの延設方向を、Ｙ軸方向と定義する。ラックの高さ方向、蓄電素子の容器の短側面の対向方向、または、上下方向を、Ｚ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。
【００２２】
また、以下の説明において、例えば、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。さらに、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が直交している、とは、当該２つの方向が完全に直交していることを意味するだけでなく、実質的に直交していること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
【００２３】
（実施の形態）
［１  蓄電装置１の全般的な説明］
まず、本実施の形態における蓄電装置１の全般的な説明を行う。図１は、本実施の形態に係る蓄電装置１の外観を示す斜視図である。
【００２４】
蓄電装置１は、外部からの電気を充電し、また外部へ電気を放電することができる装置であり、例えば、電力貯蔵用途や電源用途等に使用される。図１に示すように、蓄電装置１は、ラックユニット１０と、ラックユニット１０を支持する支持部材２０と、を備えている。つまり、複数（本実施の形態では５つ）のラックユニット１０が、複数対（本実施の形態では４対）の支持部材２０で支持されている。
【００２５】
ラックユニット１０は、ラック１００に複数の蓄電素子４００が収容された直方体形状（箱形）の装置であり、Ｘ軸方向に、複数（本実施の形態では５つ）のラックユニット１０が並べられて配置されている。ラックユニット１０は、蓄電素子４００に電気的に接続された電線１１を有しており、この電線１１によって、隣り合うラックユニット１０が有する蓄電素子４００と電気的に接続されている。電線１１は、ラック１００のＹ軸マイナス方向かつＺ軸プラス方向側の端部に配置され、後述のバスバー２００を介して蓄電素子４００に接続されている。つまり、電線１１は、蓄電素子４００の充放電による電流（主電流）が流れる電源線である。なお、電線１１は、蓄電素子４００に関する情報（電流、電圧、温度等）を伝達する通信線であってもよい。
【００２６】
支持部材２０は、ラックユニット１０を支持する部材である。つまり、支持部材２０は、ラックユニット１０のＺ軸方向両側に、Ｘ軸方向に延設されて配置され、ラックユニット１０をＺ軸方向両側から挟み込んで支持する。また、支持部材２０は、ラックユニット１０が移動可能（スライド可能）な構成となっている。つまり、支持部材２０は、ラックユニット１０（ラック１００）をＸ軸方向に移動可能に支持する。
【００２７】
具体的には、支持部材２０は、ラックユニット１０のＺ軸マイナス方向側に配置される４本の第一支持部材２１と、ラックユニット１０のＺ軸プラス方向側に配置される４本の第二支持部材２２と、を有している。つまり、支持部材２０は、４対の第一支持部材２１及び第二支持部材２２を有している。また、ラックユニット１０は、第一支持部材２１及び第二支持部材２２のそれぞれに当接する車輪１３（図２参照）と、車輪１３を駆動させるハンドル１２と、を有している。
【００２８】
車輪１３は、ラックユニット１０のＺ軸プラス方向側の面の４本の第一支持部材２１と対向する位置、及び、ラックユニット１０のＺ軸マイナス方向側の面の４本の第二支持部材２２と対向する位置に配置された車輪である。車輪１３は、例えば、車軸に取り付けられた単なる円形状の板部材であってもよいし、滑り軸受を有するような構成であってもよい。つまり、車輪１３は、ラックユニット１０が支持部材２０を走行可能な構成であればよく、その数や形状等は特に限定されない。
【００２９】
このような構成により、ラックユニット１０は、ハンドル１２を回転させて車輪１３を駆動させることで、支持部材２０を走行できる構成となっている。つまり、ハンドル１２は、ベルト等を介して車輪１３と接続されており、ハンドル１２が回転することで、車輪１３も回転する構造を有している。このように、支持部材２０（第一支持部材２１及び第二支持部材２２）は、ラックユニット１０（ラック１００）をＸ軸方向に走行可能に支持する、Ｘ軸方向に延設されたレールである。そして、ラックユニット１０（ラック１００）は、第一支持部材２１及び第二支持部材２２間で走行可能な構成となっている。
【００３０】
なお、ラックユニット１０の大きさ（及び重さ）は特に限定されない。また、支持部材２０（第一支持部材２１及び第二支持部材２２）の材質は特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、鉄、鋼板等の金属等の強度の高い材質で形成されているのが好ましい。また、支持部材２０が、ラックユニット１０に当接する車輪を有しており、ラックユニット１０をＸ軸方向に走行可能に支持する構成でもよい。つまり、ラックユニット１０及び支持部材２０の少なくとも一方が、他方に当接する車輪を有していればよい。また、支持部材２０は、何対の第一支持部材２１及び第二支持部材２２を有していてもよいし、第二支持部材２２を有していなくてもよい。
【００３１】
［２  ラックユニット１０の構成の説明］
次に、ラックユニット１０の構成について、詳細に説明する。なお、蓄電装置１が備える複数のラックユニット１０は、全て同様の構成を有するため、以下では、１つのラックユニット１０の構成について、詳細に説明する。
【００３２】
図２は、本実施の形態に係るラックユニット１０を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係るラックユニット１０において蓄電素子４００にバスバー２００が接続された構成をＸ軸マイナス方向側から見た場合の斜視図である。具体的には、図３は、説明の便宜のため、ラックユニット１０からラック１００のラック本体部１１０及び第一仕切板１２０を除外して、ラック１００の背面側から見た場合の構成を示す斜視図である。
【００３３】
上述の通り、ラックユニット１０は、電線１１、ハンドル１２及び車輪１３が取り付けられたラック１００を有しており、ラック１００の内方には、複数の蓄電素子４００が収容されている。ラック１００は、ラックユニット１０の外装体を構成する直方体形状（箱形）の容器（棚）であり、図２に示すように、ラック本体部１１０と、第一仕切板１２０と、バスバー２００と、収容部材３００と、を有している。
【００３４】
ラック本体部１１０は、Ｘ軸プラス方向側の面（前面）が開口した形状を有している。つまり、ラック本体部１１０は、２つの側面部１１１と、上面部１１２と、底面部１１３と、背面部１１４と、を有している。２つの側面部１１１は、ラック本体部１１０のＹ軸方向両側に配置される平板状かつ矩形状の部位であり、一方の側面部１１１に、ハンドル１２が取り付けられている。上面部１１２は、ラック本体部１１０のＺ軸プラス方向側に配置される平板状かつ矩形状の部位であり、車輪１３が取り付けられている。底面部１１３は、ラック本体部１１０のＺ軸マイナス方向側に配置される平板状かつ矩形状の部位であり、上面部１１２と同様に、車輪１３が取り付けられている。背面部１１４は、ラック本体部１１０のＸ軸マイナス方向側に配置される平板状かつ矩形状の部位であり、バスバー２００が取り付けられる。
【００３５】
第一仕切板１２０は、ラック本体部１１０の内方の空間を仕切る平板状かつ矩形状の部材である。本実施の形態では、４枚の第一仕切板１２０が、ラック本体部１１０の内方の空間を、Ｚ軸方向に５つに仕切っており、これにより、ラック本体部１１０の内方には、Ｚ軸方向に並ぶ５つの第一収容空間１３０が形成されている。つまり、ラック１００は、複数段（本実施の形態では５段）の第一収容空間１３０を有している。
【００３６】
なお、ラック１００（ラック本体部１１０及び第一仕切板１２０）の材質は特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板等の金属等で形成されている。ただし、バスバー２００が取り付けられる背面部１１４は、絶縁部材で形成されるか、バスバー２００との間に絶縁部材を有している。この絶縁部材としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＥを含む））、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ＡＢＳ樹脂、または、それらの複合材料等の絶縁部材等を例示することができる。
【００３７】
図２及び図３に示すように、バスバー２００は、蓄電素子４００のＸ軸マイナス方向側に配置されて、蓄電素子４００に接続される導電部材である。また、バスバー２００は、ラック１００のラック本体部１１０の背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面、つまり、ラック１００の背面に取り付けられる。言い換えれば、バスバー２００は、ラック１００の第一収容空間１３０の背面に取り付けられる。本実施の形態では、バスバー２００は、ラック１００の複数段の第一収容空間１３０の各々の第一収容空間１３０において、第一収容空間１３０の背面（背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面）に取り付けられる。
【００３８】
バスバー２００は、導電性かつ棒状の部材であり、複数の蓄電素子４００同士、及び、端部の蓄電素子４００と電線１１とを電気的に接続する。具体的には、バスバー２００は、隣接する蓄電素子４００において、一の蓄電素子４００の正極側または負極側の電極端子４２０と、他の蓄電素子４００の負極側または正極側の電極端子４２０とを電気的に接続する。また、端部のバスバー２００は、端部の蓄電素子４００の正極側または負極側の電極端子４２０と、電線１１とを電気的に接続する。
【００３９】
収容部材３００は、ラック１００の第一収容空間１３０に配置され、かつ、蓄電素子４００を収容する部材である。具体的には、収容部材３００は、ラック１００の複数段の第一収容空間１３０の各々に配置される。つまり、本実施の形態では、Ｚ軸方向に並ぶ５つの収容部材３００が設けられている。また、収容部材３００は、内方の空間をＹ軸方向に仕切る、Ｙ軸方向に並ぶ複数の平板状かつ矩形状の第二仕切板３１０を有しており、これにより、Ｙ軸方向に並ぶ複数の第二収容空間３２０が形成されている。第二収容空間３２０には、蓄電素子４００が収容される。収容部材３００は、ＰＣ、ＰＰ、ＰＥ等の、ラック１００に配置される上述の絶縁部材と同様の絶縁性の材料によって形成されている。つまり、収容部材３００は、蓄電素子４００を収容する機能に加え、隣り合う蓄電素子４００同士を絶縁する機能も有している。
【００４０】
蓄電素子４００は、電気を充電し、また、電気を放電することのできる二次電池（単電池）であり、より具体的には、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池である。本実施の形態では、扁平な略直方体形状（角形）の蓄電素子４００が、電極端子４２０をＸ軸マイナス方向に向けた状態で配置されている。そして、複数の蓄電素子４００が、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に配列されて配置され、バスバー２００によって直列に接続されている。
【００４１】
なお、蓄電素子４００の個数は特に限定されない。また、蓄電素子４００の形状は、直方体形状（角形）には限定されず、直方体形状以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状、長円柱形状等であってもよいし、ラミネート型の蓄電素子とすることもできる。また、蓄電素子４００は、非水電解質二次電池には限定されず、非水電解質二次電池以外の二次電池であってもよいし、キャパシタであってもよい。また、蓄電素子４００は、二次電池ではなく、使用者が充電をしなくても蓄えられている電気を使用できる一次電池であってもよい。さらに、蓄電素子４００は、固体電解質を用いた電池であってもよい。
【００４２】
このように、ラック１００が有するＺ軸方向に並ぶ複数段の第一収容空間１３０の各々の背面（背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面）に複数のバスバー２００が取り付けられ、当該複数段の第一収容空間１３０の各々に収容部材３００が収容（挿入）される。また、各々の蓄電素子４００は、各々の第一収容空間１３０の背面（背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面）に向けて突出する電極端子４２０を有している。そして、収容部材３００が有するＹ軸方向に並ぶ複数の第二収容空間３２０の各々に蓄電素子４００が収容（挿入）されて、バスバー２００に蓄電素子４００の電極端子４２０が接続される。つまり、ラック１００は、各々の第一収容空間１３０において、複数のバスバー２００を有しており、各々の第一収容空間１３０には、複数のバスバー２００の各々に接続される電極端子４２０を有する複数の蓄電素子４００が配置される。
【００４３】
また、ラック１００は、さらに、第一収容空間１３０の背面（背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面）に、バスバー２００及び蓄電素子４００を冷却する冷却ユニット（図示せず）を有している。冷却ユニットは、例えば、バスバー２００に向けて空気（外気）を送風するファンである。具体的には、冷却ユニットは、例えば、Ｙ軸マイナス方向側の端部のバスバー２００のＹ軸マイナス方向側から空気（外気）を取り込み、Ｙ軸プラス方向側の端部のバスバー２００のＹ軸プラス方向側から当該空気を排出する。これにより、冷却ユニットは、Ｙ軸方向に並ぶ複数のバスバー２００及び蓄電素子４００を冷却することができる。なお、ラック１００は、さらに、第一収容空間１３０の背面に、蓄電素子４００の充放電等を制御する制御基板等を有していてもよい。
【００４４】
［３  蓄電素子４００及びバスバー２００の構成の説明］
次に、蓄電素子４００及びバスバー２００の構成について、さらに詳細に説明する。図４は、本実施の形態に係る蓄電素子４００とバスバー２００とを示す斜視図である。具体的には、図４は、図３に示した蓄電素子４００とバスバー２００とを分解し、１つの蓄電素子４００と、当該蓄電素子４００に接続される２つのバスバー２００とを、Ｘ軸マイナス方向側から見た斜視図である。図５は、本実施の形態に係るバスバー２００を分解した場合の各構成要素を示す分解斜視図及び断面図である。具体的には、図５の（ａ）は、バスバー２００のバスバー本体部２１０から弾性体２２０を分離した場合の構成を示す斜視図である。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示したバスバー本体部２１０の導電部２１３を、Ｖｂ−Ｖｂ線を含むＸＺ平面に平行な面で切断した場合の構成を示す断面図である。図６は、本実施の形態に係るバスバー２００の周囲を流れる冷却媒体の流れを示す断面図である。具体的には、図６は、図３に示した隣り合う２つのバスバー２００をＹＺ平面に平行な面で切断した場合の断面図に、冷却媒体の流れを示している。
【００４５】
［３．１  蓄電素子４００の構成の説明］
図４に示すように、蓄電素子４００は、容器４１０と、一対の電極端子４２０（正極端子及び負極端子）と、一対のガスケット４３０と、を備えている。また、容器４１０の内方には、電極体、集電体（正極集電体及び負極集電体）、及び、電解液（非水電解質）等が収容されているが、これらの図示は省略する。なお、当該電解液としては、蓄電素子４００の性能を損なうものでなければその種類に特に制限はなく、様々なものを選択することができる。また、集電体の側方等にスペーサが配置されていてもよいし、容器４１０の外面を覆う絶縁シートが配置されていてもよい。
【００４６】
容器４１０は、開口が形成された容器本体４１１と、容器本体４１１の開口を閉塞する蓋体４１２とを有する直方体形状（角形）の容器である。容器本体４１１は、容器４１０の本体部を構成する矩形筒状で底を備える部材であり、Ｙ軸方向両側の側面に一対の長側面部を有し、Ｚ軸方向両側の側面に一対の短側面部を有し、Ｘ軸プラス方向側に底面部を有している。蓋体４１２は、容器４１０の蓋部を構成する矩形状の板状部材であり、容器本体４１１のＸ軸マイナス方向側に配置されている。蓋体４１２には、容器４１０内方の圧力が上昇した場合に当該圧力を開放するガス排出弁、及び、容器４１０内方に電解液を注液するための注液部等も設けられていてもよい。容器４１０の材質は特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、メッキ鋼板など溶接可能（接合可能）な金属であるのが好ましい。
【００４７】
電極端子４２０は、容器４１０の蓋体４１２に配置される蓄電素子４００の端子（正極端子及び負極端子）であり、集電体を介して、電極体の正極板及び負極板に電気的に接続されている。つまり、電極端子４２０は、電極体に蓄えられている電気を蓄電素子４００の外部空間に導出し、また、電極体に電気を蓄えるために蓄電素子４００の内部空間に電気を導入するための金属製の部材である。電極端子４２０は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等で形成されている。本実施の形態では、電極端子４２０は、Ｘ軸マイナス方向に突出する円柱形状の凸部４２１を有しており、凸部４２１が後述のバスバー２００の貫通孔２０１に挿入されることで、バスバー２００に接続される。
【００４８】
ガスケット４３０は、電極端子４２０と蓋体４１２との間、及び、蓋体４１２と集電体との間に配置され、電極端子４２０と蓋体４１２との間、及び、蓋体４１２と集電体との間の絶縁性及び気密性を確保するための部材である。ガスケット４３０は、例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＢＴまたはＡＢＳ樹脂等の絶縁材料により構成されている。
【００４９】
電極体は、正極板と負極板とセパレータとが積層されて形成された蓄電要素（発電要素）である。ここで、電極体が有する正極板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である正極基材層上に正極活物質層が形成されたものである。また、負極板は、銅または銅合金などの金属からなる長尺帯状の集電箔である負極基材層上に負極活物質層が形成されたものである。また、正極活物質層に用いられる正極活物質、負極活物質層に用いられる負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出可能なものであれば、適宜公知の材料を使用できる。セパレータは、微多孔性のシートであり、樹脂等の適宜公知の材料を使用できる。なお、電極体は、複数の平板状の極板（正極板及び負極板）が積層されて形成されたスタック型の電極体であってもよいし、極板を蛇腹状に折り畳んだ蛇腹型の電極体、または、極板が巻回されて形成された巻回型の電極体等であってもよい。
【００５０】
集電体は、電極端子４２０と電極体とに電気的に接続される導電性と剛性とを備えた部材（正極集電体及び負極集電体）である。なお、正極集電体は、正極板の正極基材層と同様、アルミニウムまたはアルミニウム合金などで形成され、負極集電体は、負極板の負極基材層と同様、銅または銅合金などで形成されている。
【００５１】
［３．２  バスバー２００の構成の説明］
バスバー２００は、Ｙ軸方向両端部に２つの貫通孔２０１を有している。この２つの貫通孔２０１のうちのいずれかの貫通孔２０１に、蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることで、蓄電素子４００とバスバー２００とが接続される。
【００５２】
例えば、バスバー２００は、一端の貫通孔２０１に、蓄電素子４００の正極側の電極端子４２０が挿入されて接続され、他端の貫通孔２０１に、他の蓄電素子４００の負極側の電極端子４２０が挿入されて接続される。これにより、一の蓄電素子４００の正極側の電極端子４２０と、他の蓄電素子４００の負極側の電極端子４２０とが電気的に接続される。このようにして、バスバー２００は、複数の蓄電素子４００を順次接続することで、複数の蓄電素子４００を直列に接続する。また、端部のバスバー２００は、貫通孔２０１に、端部の蓄電素子４００の電極端子４２０が挿入されて接続されるとともに、電線１１にも接続される。なお、バスバー２００の材質は特に限定されず、例えば、バスバー２００は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼等の金属あるいはそれらの組み合わせ、または、金属以外の導電性の部材で形成されていてもよい。また、バスバー２００の接続形態も特に限定されず、複数の蓄電素子４００がどのような組み合わせで直列に接続され、また、並列に接続されるように配置されていてもよい。
【００５３】
さらに具体的には、図５に示すように、バスバー２００は、上述の２つの貫通孔２０１が形成されたバスバー本体部２１０と、当該２つの貫通孔２０１内に挿入される２つの弾性体２２０と、を有している。バスバー本体部２１０は、第一接続部２１１と、第二接続部２１２と、導電部２１３と、を有している。
【００５４】
第一接続部２１１は、バスバー本体部２１０のＹ軸マイナス方向側の端部に配置され、一の蓄電素子４００の電極端子４２０に接続される筒状の部位である。つまり、第一接続部２１１は、Ｘ軸方向から見て円形状の、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔２０１を有している。そして、第一接続部２１１は、この貫通孔２０１に、当該一の蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることで、当該一の蓄電素子４００に接続される。また、第一接続部２１１は、Ｘ軸方向から見て、Ｙ軸マイナス方向に向かうほどＺ軸方向の幅が徐々に小さくなるような、流線形に形成された側面を有している（図６参照）。
【００５５】
第二接続部２１２は、バスバー本体部２１０のＹ軸プラス方向側の端部に配置され、他の蓄電素子４００の電極端子４２０に接続される筒状の部位である。つまり、第二接続部２１２は、第一接続部２１１と同様に、Ｘ軸方向から見て円形状の、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔２０１を有している。そして、第二接続部２１２は、この貫通孔２０１に、当該他の蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることで、当該他の蓄電素子４００に接続される。また、第二接続部２１２は、Ｘ軸方向から見て、Ｙ軸プラス方向に向かうほどＺ軸方向の幅が徐々に小さくなるような、流線形に形成された側面を有している（図６参照）。
【００５６】
導電部２１３は、第一接続部２１１と第二接続部２１２との間に配置されて、第一接続部２１１と第二接続部２１２とを電気的に接続する、Ｙ軸方向に延設された長尺な部位である。ここで、導電部２１３は、Ｚ軸方向中央部に配置される中央導電部２１３ａと、フィン２１３ｂと、を有している。
【００５７】
中央導電部２１３ａは、Ｘ軸方向から見て、Ｙ軸方向中央部からＹ軸マイナス方向に向かうほどＺ軸方向の幅が徐々に大きくなり、かつ、Ｙ軸方向中央部からＹ軸プラス方向に向かうほどＺ軸方向の幅が徐々に大きくなるような、流線形に形成された側面を有している（図６参照）。つまり、第一接続部２１１、中央導電部２１３ａ及び第二接続部２１２は、側面が、連続した流線形を形成している。
【００５８】
フィン２１３ｂは、中央導電部２１３ａからＺ軸方向両側に突出する突出部であり、中央導電部２１３ａと一体成形されている。このように、バスバー本体部２１０は、一部材で構成された連続した一体物（一体成形品）である。このようなバスバー本体部２１０は、鋳造（ダイキャスト）やプレス加工等で作製することができる。本実施の形態では、中央導電部２１３ａのＺ軸プラス方向側に、Ｘ軸方向に並ぶ３つのフィン２１３ｂが配置され、中央導電部２１３ａのＺ軸マイナス方向側にも、Ｘ軸方向に並ぶ３つのフィン２１３ｂが配置されている。また、フィン２１３ｂは、Ｘ軸方向から見て、Ｚ軸方向における端縁が、第一接続部２１１及び第二接続部２１２のＺ軸方向における端縁同士を結ぶＹ軸方向に平行な直線になるように形成されている。このように、フィン２１３ｂは、第一接続部２１１及び第二接続部２１２の並び方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向及びＺ軸方向）において、第一接続部２１１及び第二接続部２１２から突出しない位置に配置されている。
【００５９】
以上のような形状により、図６に示すように、例えば、ラック１００の第一収容空間１３０の背面に配置された冷却ユニットによって、Ｙ軸マイナス方向側のバスバー２００のＹ軸マイナス方向側に、空気（外気）等の冷却媒体Ａが供給される。そして、冷却媒体Ａは、Ｙ軸マイナス方向側のバスバー２００から、Ｙ軸プラス方向側のバスバー２００へスムーズに流れる。このようにして、バスバー２００及び蓄電素子４００が、効率的に冷却される。なお、冷却媒体Ａは、空気（外気）以外の気体または液体等でもよい。
【００６０】
弾性体２２０は、バスバー２００の貫通孔２０１内に配置される導電性かつ円環状の弾性体である。つまり、２つの弾性体２２０が、バスバー本体部２１０の第一接続部２１１及び第二接続部２１２のそれぞれの貫通孔２０１内に配置されて、当該貫通孔２０１内で固定されている。具体的には、弾性体２２０は、Ｘ軸方向に延びる複数の開口部２２１が全周に亘って形成され、かつ、複数の開口部２２１のそれぞれから弾性体２２０の内方に向けて、Ｘ軸方向に延びるリブ２２２が突出して形成されている。本実施の形態では、弾性体２２０は、コンタクトバンドである。
【００６１】
このような構成において、蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が、貫通孔２０１内に挿入されることで、凸部４２１が弾性体２２０と接続される。具体的には、円環状の弾性体２２０に電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることで、弾性体２２０の内側に突出するリブ２２２が外側に広げられ、凸部４２１を押圧する。これにより、凸部４２１が弾性体２２０に強固に固定されて、電極端子４２０がバスバー２００に対して固定される。なお、弾性体２２０は、バスバー本体部２１０と異なる材質の部材で形成されていてもよいが、同じ材質の部材で形成されているのが好ましい。
【００６２】
［４  効果の説明］
以上のように、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１は、複数段の第一収容空間１３０を有するラック１００と、各々の第一収容空間１３０に収容される蓄電素子４００と、を備えている。そして、ラック１００は、各々の第一収容空間１３０において、背面（背面部１１４のＸ軸プラス方向側の面）に取り付けられて蓄電素子４００の電極端子４２０が接続される導電部材であるバスバー２００を有している。このように、ラック１００が複数段の第一収容空間１３０を有し、当該複数段の第一収容空間１３０の各々に蓄電素子４００が収容されることで、ラック１００に多くの蓄電素子４００を収容できるため、高容量化を図ることができる。
【００６３】
また、各々の第一収容空間１３０の背面にバスバー２００を取り付けておくことで、容易に、蓄電素子４００の電極端子４２０をバスバー２００に接続することができる。例えば、図７に示す蓄電素子４０１〜４０４のように、ラック１００の第一収容空間１３０に対して蓄電素子４００を容易に取り外し、また、取り付けることができる。図７は、本実施の形態に係る蓄電装置１が奏する効果を説明するための図である。このため、高容量化を図ったとしても、簡易に、蓄電素子４００のメンテナンスや交換作業等を行う構成を実現することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。
【００６４】
また、ラック１００の第一収容空間１３０において、バスバー２００の貫通孔２０１に蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることで、電極端子４２０がバスバー２００に接続される。このように、電極端子４２０とバスバー２００とが、貫通孔２０１に凸部４２１が挿入されることで接続されるため、ラック１００の第一収容空間１３０に蓄電素子４００を挿入することで、容易に、電極端子４２０とバスバー２００とを接続することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。
【００６５】
また、ラック１００は、各々の第一収容空間１３０に、複数のバスバー２００の各々に接続される電極端子４２０を有する複数の蓄電素子４００が配置される。このように、ラック１００の各々の第一収容空間１３０に複数の蓄電素子４００が配置されることで、簡易な構成で、蓄電装置１の高容量化をさらに図ることができる。
【００６６】
また、蓄電装置１は、ラック１００を移動可能に支持する支持部材２０を備えている。このように、支持部材２０によってラック１００を支持しつつ移動させることができるため、ラック１００を配置することによって隙間が生じるのを抑制することができる。特に、ラックユニット１０が車輪１３を有していることで、ラック１００が支持部材２０上を走行して移動することができる。これにより、ラック１００を容易に移動させることができるため、隙間が生じるのを容易に抑制することができる。これにより、省スペース化を図ることができるため、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。また、ラック１００を移動可能とすることで、簡易に、蓄電素子４００のメンテナンスや交換作業等を行う構成を実現することができる。つまり、ラック１００を移動させることで、メンテナンスや交換作業等に必要な作業スペースをつくることができるため、限られた空間に多くのラック１００を配置することができ、高容量化または省スペース化を図ることができる。このように、簡易な構成で、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。
【００６７】
また、ラック１００は、第一収容空間１３０の背面に、バスバー２００及び蓄電素子４００を冷却する冷却ユニットを有している。このように、ラック１００の第一収容空間１３０に冷却ユニットが設けられていることで、バスバー２００及び蓄電素子４００を冷却することができるため、高容量化により第一収容空間１３０内にこもった熱を簡易に効率よく冷却することができる。これにより、簡易な構成で、蓄電装置１の高容量化を図ることができる。
【００６８】
なお、上記では、蓄電装置１についての効果を説明したが、ラック１００についても、同様の効果を奏する。
【００６９】
［５  変形例の説明］
以上、本発明の実施の形態に係る蓄電装置１及びラック１００について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されない。つまり、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【００７０】
例えば、上記実施の形態では、ラック１００の背面に取り付けられて蓄電素子４００と接続される導電部材は、バスバー２００であることとした。しかし、当該導電部材は、蓄電素子４００がラック１００に収容された場合に蓄電素子４００と接続される導電部材であれば、どのようなものでもよく、例えば、電線等でもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態では、ラック１００は、第一収容空間１３０内に配置される収容部材３００を有していることとした。しかし、ラック１００は、収容部材３００を有することなく、第一収容空間１３０に直接蓄電素子４００が収容される構成でもよい。この場合、蓄電素子４００同士の間には、スペーサが配置されていてもよい。また、ラック１００は、冷却ユニットを有していなくてもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態では、ラックユニット１０及び支持部材２０の少なくとも一方が他方に当接する車輪を有していることで、支持部材２０は、ラックユニット１０を走行可能に支持することとした。しかし、ラックユニット１０が支持部材２０を走行する手段は特に限定されず、車輪以外の手段で走行することにしてもよい。また、ラックユニット１０は、支持部材２０上を走行するのではなく、例えば、摺動しながら移動することにしてもよい。また、支持部材２０は、レールではなく、例えば車輪のみであってもよいし、ラックユニット１０を移動できない構成でもよい。または、蓄電装置１は、支持部材２０を備えていなくてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態では、バスバー２００は、第一接続部２１１及び第二接続部２１２の２つの接続部を有していることとした。しかし、バスバー２００は、いくつの接続部を有していてもよい。例えば、２つずつの蓄電素子４００が並列接続される場合には、バスバー２００は、４つの接続部を有していることにしてもよい。この場合、バスバー２００は、４つの接続部のうちのいずれかの隣り合う接続部の間にフィンを有していればよい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、バスバー２００は、Ｚ軸方向両側に、Ｘ軸方向に並ぶ複数のフィン２１３ｂを有していることとした。しかし、バスバー２００は、Ｚ軸方向の片側にしかフィン２１３ｂを有していないことにしてもよいし、Ｘ軸方向に１つのフィン２１３ｂしか有していないことにしてもよいし、フィン２１３ｂを有していないことにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態では、バスバー２００の弾性体２２０及び蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１は、Ｘ軸方向から見て円形状を有していることとした。しかし、これらは、Ｘ軸方向から見て楕円形、長円形または多角形等、円形以外の形状を有していることにしてもよい。なお、弾性体２２０の形状に応じて、バスバー２００の貫通孔２０１の形状も適宜変更される。
【００７６】
また、上記実施の形態では、バスバー２００の弾性体２２０は、蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入（貫通）される円環状の弾性体（コンタクトバンド）であることとした。しかし、弾性体２２０は、凸部４２１が貫通するのではなく、Ｘ軸マイナス方向側の端部に底部を有する有底円環状の部材であって、凹部内に凸部４２１が挿入されることにしてもよい。また、弾性体２２０は、凸部４２１との導電性を確保するために環状の部材であるのが好ましいが、凸部４２１と接続できる構成であれば、環状でなくてもよい。例えば、弾性体２２０は、凸部４２１の全周の一部または先端に当接する部材であってもよい。さらに、弾性体２２０は、弾性体でなくてもよく、凸部４２１が挿入される、または、凸部４２１が挿入されることなく接続される弾性を有しない部材であることにしてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態では、バスバー２００の第一接続部２１１及び第二接続部２１２に貫通孔２０１が形成されて、貫通孔２０１に蓄電素子４００の電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることとした。しかし、バスバー２００の第一接続部２１１及び第二接続部２１２の少なくとも一方に凹部が形成されて、当該凹部に電極端子４２０の凸部４２１が挿入されることにしてもよい。または、バスバー２００の第一接続部２１１及び第二接続部２１２の少なくとも一方に凸部が形成され、蓄電素子４００の電極端子４２０に凹部が形成されて、当該凹部に当該凸部が挿入されることにしてもよい。つまり、電極端子４２０及びバスバー２００のいずれか一方は凹部または貫通孔を有し、他方は凸部を有し、電極端子４２０は、凹部または貫通孔に凸部が挿入されることで、バスバー２００に接続される構成であればよい。
【００７８】
この場合、上記凹部または貫通孔内には、弾性体２２０が配置され、上記凸部は、当該凹部または貫通孔内に挿入されることで、弾性体２２０と接続される構成であればよい。なお、バスバー２００は、弾性体２２０を有しておらず、上記凸部は、当該凹部または貫通孔内に挿入されることで、弾性体２２０を介することなく、当該凹部または貫通孔と電気的に接続されることにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態では、全てのラックユニット１０が上記の構成を有していることとしたが、いずれかのラックユニット１０が上記の構成を有していないことにしてもよい。同様に、上記実施の形態では、全てのバスバー２００及び蓄電素子４００が上記の構成を有していることとしたが、いずれかのバスバー２００または蓄電素子４００が上記の構成を有していないことにしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態及び上記変形例を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、リチウムイオン二次電池などの蓄電素子を備える蓄電装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
１  蓄電装置
１０  ラックユニット
１２  ハンドル
１３  車輪
２０  支持部材
２１  第一支持部材
２２  第二支持部材
１００  ラック
１１０  ラック本体部
１１４  背面部
１２０  第一仕切板
１３０  第一収容空間
２００  バスバー
２０１  貫通孔
２１０  バスバー本体部
２１１  第一接続部
２１２  第二接続部
２２０  弾性体
３００  収容部材
３１０  第二仕切板
３２０  第二収容空間
４００、４０１、４０２、４０３、４０４  蓄電素子
４２０  電極端子
４２１  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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