(57)【要約】【課題】蓄電装置の部品点数を削減すること。【解決手段】蓄電装置１は、充放電可能な蓄電セル２と、一端部に開口部６Ｈを有した容器であって、蓄電セル２を収納する筐体３と、蓄電セル２一方の極体が電気的に接続され、かつ開口部６Ｈに取り付けられる導体の蓋３Ｔと、蓄電セル２の他方の極体と電気的に接続され、かつ蓋３Ｔから筐体３の外部へ引き出される導体の端子４と、蓋３Ｔに設けられて、筐体３の内部の圧力を調整する調圧弁４０と、蓋３Ｔと端子４との間に介在し、かつ調圧弁４０の少なくとも一部が形成されて、蓋３Ｔと端子４とともに一体で成型された樹脂の封止部材１０と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の極体を有する充放電可能な蓄電セルと、
一端部に開口部を有した容器であって、前記蓄電セルを収納する筐体と、
一方の前記極体が電気的に接続され、かつ前記開口部に取り付けられる導体の蓋と、
他方の前記極体と電気的に接続され、かつ前記蓋から前記筐体の外部へ引き出される導体の端子と、
前記蓋に設けられて、前記筐体の内部の圧力を調整する調圧機構と、
前記蓋と前記端子との間に介在し、かつ前記調圧機構の少なくとも一部が形成されて、前記蓋と前記端子とともに一体で成型された封止部材と、
を含むことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記端子の耐力は、前記封止部材の耐力よりも小さい、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記端子は、引出方向と直交する断面が略長方形で、引出方向全域にわたって同様の寸法及び形状である、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記蓋は板状の部材であって、
前記筐体の内部側において、前記端子は平面を有しており、前記端子の前記平面は、前記蓋の前記筐体の内部側における面と略同一の平面内に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記端子の前記筐体の外部側は、前記封止部材から突出している、請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記端子は板状の部材であって、外周部に張出部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記張出部は、外側の厚みが内側よりも大きい、請求項６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
前記調圧機構は、前記筐体側に気液分離膜を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項９】
前記開口部は、平面視が略長方形である、請求項１から８のいずれか１項に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
２個の極体を有する充放電可能な蓄電セルと、
一端部に開口部を有した容器であって、前記蓄電セルを収納する筐体と、
一方の前記極体が電気的に接続され、かつ前記開口部に取り付けられる導体の蓋と、
他方の前記極体と電気的に接続され、かつ前記蓋から前記筐体の外部へ引き出される導体の端子と、
前記蓋に設けられて、前記筐体の内部の圧力を調整する調圧機構と、
前記蓋と前記端子との間に介在し、かつ前記調圧機構の少なくとも一部が形成されて、前記蓋と前記端子とともに一体で成型された樹脂の封止部材と、
を含み、
前記端子は、引出方向と直交する断面が略長方形で、引出方向全域にわたって同様の寸法及び形状であり、耐力が前記封止部材の耐力及び前記封止部材と前記端子との接合強度よりも小さいことを特徴とする蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電できる蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気を充放電できる蓄電装置として、電気二重層キャパシタ及び二次電池等が知られている。例えば、特許文献１には、外部端子と、発電要素群に接続された負極接続板とをかしめによって接続する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３３３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、かしめを用いるので、外部端子との接続部分に多くの部品が必要になる。本発明は、蓄電装置の部品点数を削減すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、２個の極体を有する充放電可能な蓄電セルと、一端部に開口部を有した容器であって、前記蓄電セルを収納する筐体と、一方の前記極体が電気的に接続され、かつ前記開口部に取り付けられる導体の蓋と、他方の前記極体と電気的に接続され、かつ前記蓋から前記筐体の外部へ引き出される導体の端子と、前記蓋に設けられて、前記筐体の内部の圧力を調整する調圧機構と、前記蓋と前記端子との間に介在し、かつ前記調圧機構の少なくとも一部が形成されて、前記蓋と前記端子とともに一体で成型された樹脂の封止部材と、を含むことを特徴とする蓄電装置である。
【０００６】
本発明において、前記端子の耐力は、前記封止部材の耐力よりも小さいことが好ましい。
【０００７】
本発明において、記端子は、引出方向と直交する断面が略長方形で、引出方向全域にわたって同様の寸法及び形状であることが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記蓋は板状の部材であって、前記筐体の内部側において、前記端子は平面を有しており、前記端子の前記平面は、前記蓋の前記筐体の内部側における面と略同一の平面内に配置されることが好ましい。
【０００９】
本発明において、前記端子の前記筐体の外部側は、前記封止部材から突出していることが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記端子は板状の部材であって、外周部に張出部を有することが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記張出部は、外側の厚みが内側よりも大きいことが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記調圧機構は、前記筐体側に気液分離膜を有することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記開口部は、平面視が略長方形であることが好ましい。
【００１４】
本発明は、２個の極体を有する充放電可能な蓄電セルと、一端部に開口部を有した容器であって、前記蓄電セルを収納する筐体と、一方の前記極体が電気的に接続され、かつ前記開口部に取り付けられる導体の蓋と、他方の前記極体と電気的に接続され、かつ前記蓋から前記筐体の外部へ引き出される導体の端子と、前記蓋に設けられて、前記筐体の内部の圧力を調整する調圧機構と、前記蓋と前記端子との間に介在し、かつ前記調圧機構の少なくとも一部が形成されて、前記蓋と前記端子とともに一体で成型された樹脂の封止部材と、を含み、前記端子は、引出方向と直交する断面が略長方形で、引出方向全域にわたって同様の寸法及び形状であり、耐力が前記封止部材の耐力及び前記封止部材と前記端子との接合強度よりも小さいことを特徴とする蓄電装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、蓄電装置の部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１に係る蓄電装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図３は、第１極体、第２極体及びセパレーターの斜視図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る蓄電装置の筐体及び蓄電セルを示す斜視図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る蓄電装置の電気回路図である。
【図６】図６は、封止部材及び蓋の平面図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ矢視図である。
【図８】図８は、図６のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】図９は、端子の平面図である。
【図１０】図１０は、端子が有する張出部の断面図である。
【図１１】図１１は、調圧弁の断面図である。
【図１２】図１２は、調圧弁の断面を含む斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る蓄電装置の側面図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る蓄電装置が有する筐体及び蓄電セルの斜視図である。
【図１５】図１５は、実施形態２に係る蓄電装置の電気回路図である。
【図１６】図１６は、実施形態２に係る蓄電装置の蓋を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係る蓄電装置の蓋を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る蓄電装置を示す斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。図３は、第１極体、第２極体及びセパレーターの斜視図である。図４は、実施形態１に係る蓄電装置の筐体及び蓄電セルを示す斜視図である。図５は、実施形態１に係る蓄電装置の電気回路図である。
【００１９】
本実施形態において、蓄電装置１は、ＥＤＬＣ（Electric Double Layer Capacitor：電気二重層キャパシタ）である。しかし、蓄電装置１は、ＥＤＬＣに限定されるものではなく、リチウムイオンキャパシタ、電解コンデンサ、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等の二次電池等であってもよい。
【００２０】
＜蓄電装置の概要＞
図１に示すように、蓄電装置１は、筐体３に蓋３Ｔが接合された、全体が直方体形状の装置である。筐体３は、側周部３Ｓと、側周部３Ｓの一端に設けられた底部３Ｂと、側周部３Ｓの他端に設けられた開口部とを有する容器（底付きの容器）である。図２に示すように、筐体３は、内部に収納室６を有する。収納室６は、筐体３の側周部３Ｓと底部３Ｂとで囲まれる空間である。筐体３、より具体的には収納室６は、図２に示す蓄電セル２を収納する。蓄電セル２が収納された筐体３は、側周部３Ｓの他端に設けられた開口部が蓋３Ｔで閉じられる。
【００２１】
蓋３Ｔは、平面視が略長方形の板状の部材であって、最も大きく、かつ平行に配置された２個の平面同士を、側面が接続している。本実施形態において、蓋３Ｔは、平面視が長方形の板状の部材であるが、４個の角が曲面に形成されている。なお、４個の角は、必ずしも曲面に形成されていなくてもよく、例えば、面取り構造になっていてもよい。本実施形態において、平面視が略長方形とは、４個の角を有する長方形のみならず、４個の角に対応する部分が曲面又は面取り構造等を有しているものも含む（以下同様）。
【００２２】
蓋３Ｔからは、筐体３内に収納された蓄電セルの極体と電気的に接続された導体の端子４が筐体３（より具体的には収納室６）の外部に引き出されている。端子４は、蓋３Ｔに取り付けられた封止部材１０から引き出されている。封止部材１０は、筐体３の収納室６に電解液を注入するための電解液注入部１１と、調圧機構としての調圧弁４０の一部とを有している。封止部材１０の材料は樹脂であり、蓋３Ｔ、調圧弁４０の一部、電解液注入部１１及び端子４とともに一体で成型（例えば、射出成型）されている。なお、封止部材１０は、少なくとも調圧弁４０の一部を有していればよく、電解液注入部１１は必ずしも有していなくてもよい。次に、蓄電セル２について説明する。
【００２３】
＜蓄電セルの構造＞
図２に示す蓄電セル２は、図３に示す蓄電部２Ｕを少なくとも１つ有している。図３に示すように、蓄電部２Ｕは、２個の極体、すなわち、活物質の層が表面に設けられた第１極体２１と、同じく活物質の層が表面に設けられた第２極体２２とを有しており、充放電が可能である。第１極体２１と第２極体２２とはいずれも導体である。本実施形態において、第１極体２１及び第２極体２２は、いずれも導体の箔又はシートである。第１極体２１及び第２極体２２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金で製造することができる。第１極体２１と第２極体２２との間には、セパレーター２３が挟まれる。そして、第１極体２１の活物質と第２極体２２の活物質とは、セパレーター２３に対向している。
【００２４】
第１極体２１及び第２極体２２は、セパレーター２３及びそれぞれの表面に設けられた活物質とともに電解液に浸される。第１極体２１の表面と第２極体２２の表面とに設けられた活物質の層は、それぞれ第１分極性電極２４Ａと第２分極性電極２４Ｂとを形成する。第１分極性電極２４Ａ及び第２分極性電極２４Ｂは、例えば、活性炭にバインダ等（導電補助剤等をさらに添加してもよい）を混合したものを第１極体２１及び第２極体２２の表面に塗布することにより形成することができる。
【００２５】
本実施形態においては、第１極体２１と第２極体２２との両方で、電気二重層によるコンデンサを形成する。すなわち、第１極体２１と第２極体２２とセパレーター２３とで、ＥＤＬＣが構成される。蓄電セル２は、第１極体２１と第２極体２２とセパレーター２３との組み合わせである蓄電部２Ｕを少なくとも１つ有しており、本実施形態においては、前記組合わせを複数有している。このように、蓄電セル２は、それぞれＥＤＬＣであり、充放電可能な蓄電素子である。蓄電装置１がＥＤＬＣである場合、第１極体２１と第２極体２２とに極性はない。
【００２６】
１つの蓄電部２Ｕにおける第１極体２１と第２極体２２との間の電圧が、蓄電セル２の端子間電圧に相当する。蓄電セル２は、蓄電部２Ｕが１つでもよいし、複数の蓄電部２Ｕがセパレーター２３を介して積層され、かつ並列に接続されていてもよい。前者の場合、例えば、１つの蓄電部２Ｕの第１極体２１が、例えば、蓄電装置１の端子４に電気的に接続される。後者の場合、複数の蓄電部２Ｕの第１極体２１同士が電気的に接続されるとともに、かつ複数の蓄電部２Ｕの第２極体２２同士が電気的に接続される。
【００２７】
蓄電セル２が複数の蓄電部２Ｕを有する場合、例えば、図４に示すように、複数の蓄電部２Ｕの第１極体２１と電気的に接続されて引き出された導体の第１引出部２１Ｅ同士が、第１接続導体２５によって電気的に接続される。また、複数の蓄電部２Ｕの第２極体２２と電気的に接続されて引き出された導体の第２引出部２２Ｅ同士が、第２接続導体２６によって電気的に接続される。第１接続導体２５及び第２接続導体２６は、例えば、銅又はアルミニウム等の電気の良導体がシート状に形成されたものである。
【００２８】
このような構造により、複数の蓄電部２Ｕの第１極体２１同士が電気的に接続されるとともに、かつ複数の蓄電部２Ｕの第２極体２２同士が電気的に接続されて、複数の蓄電部２Ｕを有する蓄電セル２が作られる。図４に示すように、蓄電セル２は、筐体３の側周部３Ｓが有する開口部６Ｈから収納部６に収納される。
【００２９】
＜蓋及び筐体の構造＞
筐体３及び蓋３Ｔは、蓄電セル２を外部から区画するための構造体である。蓋３Ｔは、筐体３に収納される蓄電セル２の第１極体２１又は第２極体２２とのいずれか一方が電気的に接続され、他方が端子４と電気的に接続される。このため、蓋３Ｔは、少なくとも導体である。本実施形態においては、筐体３も導体であるが、筐体３は必ずしも導体とする必要はない。本実施形態においては、図４に示す第１接続導体２５を介して第１極体２１が端子４と電気的に接続される。また、図４に示す第２接続導体２６を介して第２極体２２が蓋３Ｔと電気的に接続される。
【００３０】
本実施形態において、蓋３Ｔ及び筐体３は、例えば、アルミニウム合金であるが、蓋３Ｔ及び筐体３の材料はこれに限定されるものではない。筐体３が有する側周部３Ｓは、筒状の部材である。側周部３Ｓの一端に底部３Ｂが設けられ、他端に開口部６Ｈが設けられる。本実施形態において、筐体３の側周部３Ｓと底部３Ｂとは一体で成型されるが、両者を別部材として、溶接等の接合手段によって一体とすることにより筐体３を製造してもよい。
【００３１】
筐体３の底部３Ｂと側周部３Ｓとを一体で成型する場合、例えば、インパクト成型と呼ばれる冷間鍛造の一種である加工方法を用いることができる。なお、筐体３を製造する方法はインパクト成形に限定されるものではない。底部３Ｂと側周部３Ｓとを一体成形することにより、底部３Ｂと側周部３Ｓとの接合が省略できるので、蓄電装置１は、製造工程の簡略化及び部品点数の削減といった効果が得られる。また、インパクト成形によって底部３Ｂと側周部３Ｓとを一体成形することにより、筐体３内に封入される電解液が漏洩する可能性を低減できる。
【００３２】
図４に示す、底部３Ｂとは反対側における側周部３Ｓの端部に開口した収納部６の開口部６Ｈには、蓋３Ｔが取り付けられる。より具体的には、蓋３Ｔは、開口部６Ｈ側における側周部３Ｓの端部（開口側端部）に取り付けられる。そして、蓋３Ｔは、筐体３の側周部３Ｓと溶接等の接合手段によって接合され、固定される。
【００３３】
蓋３Ｔは、蓄電セル２の第１極体２１又は第２極体２２のいずれか一方と電気的に接続されて筐体３の外部に引き出される端子４を有している。端子４は、上述したように導体であり、本実施形態では純アルミニウム又はアルミニウム合金である。なお、端子４の材料は、純アルミニウム又はアルミニウム合金に限定されるものではない。端子４は、収納室６から蓋３Ｔを貫通して蓋３Ｔの外部に引き出される。端子４と蓋３Ｔとの間には、図１、図２に示すように、封止部材１０介在する。封止部材１０は、端子４と、導体である蓋３Ｔとの間で電気的な絶縁を確保するための部材である。また、封止部材１０は、端子４と蓋３Ｔとの隙間を封止して、収納室６を密封する。このような構造により、収納室６からの電解液の漏れ等を抑制する。このため、上述したように、封止部材１０の材料は、樹脂が用いられる。封止部材１０の材料として用いられる樹脂は、特に、電気絶縁性及び密封性能が高いものが好ましい。
【００３４】
＜蓄電セルの回路＞
図５に示すように、本実施形態において、蓄電セル２の第１極体２１又は第２極体２２のいずれか一方（この例では第１極体２１）が端子４と電気的に接続され、他方（この例では第２極体２２）が蓋３Ｔと電気的に接続される。本実施形態において、蓋３Ｔは、導体（例えば、アルミニウム合金）なので、電気伝導性及び熱伝導性は良好である。蓄電装置１は、蓄電セル２が熱を発生するが、第１極体２１又は第２極体２２のいずれか一方は熱伝導性の良好な蓋３Ｔに接続されている。このため、蓄電セルで発生した熱は、第１極体２１又は第２極体２２のいずれか一方から蓋３Ｔに伝わり、蓋３Ｔの表面から放熱される。このため、蓄電装置１は、放熱性能が高いという利点がある。なお、蓋３Ｔの表面に凹凸又はフィン等を設けてもよい。このようにすると、蓋３Ｔの表面積が大きくなるので、蓄電装置１はさらに放熱性能が向上する。次に、封止部材１０及び端子４について説明する。
【００３５】
＜封止部材及び端子＞
図６は、封止部材及び蓋の平面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ矢視図である。図８は、図６のＣ−Ｃ矢視図である。図９は、端子の平面図である。図１０は、端子が有する張出部の断面図である。封止部材１０は、導体の蓋３Ｔと、導体の端子４との間に介在する。封止部材１０の樹脂としては、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）が用いられるがこれに限定されるものではない。封止部材１０は、調圧弁４０の一部である弁ケース４１及び軸４２と、電解液注入部１１が形成されている。このような構造により、部品点数を削減することができる。封止部材１０は、弁ケース４１、軸４２、電解液注入部１１及び端子４とともに、蓋３Ｔが有する開口部３ＴＨに一体で成型（例えば、射出成形）される。本実施形態において、開口部３ＴＨは、板状かつ平面視が略長方形の部材である蓋３Ｔの最も大きい２個の平面同士を貫通する。図６に示すように、弁ケース４１と軸４２との間には、気体通路４３が開口している。気体通路４３については後述する。
【００３６】
封止部材１０が端子４等とともに蓋３Ｔと一体で成型されると、図６〜図８に示すように、蓋３Ｔの開口部３ＴＨの周縁部３ＴＥが封止部材１０に入り込んで、両者が結合される。このような構造により、強度及び密封性能が確保できる。本実施形態において、封止部材１０は、端子４等とともに蓋３Ｔと一体で成型されるので、端子４を封止部材１０に固定するための部材及び封止部材１０と端子４との間のシール部材等が不要になるので、部品点数を削減できる。また、樹脂の封止部材１０で蓋３Ｔと端子４及び弁ケース４１等とを一体で成型するので、端子４を蓋３Ｔに取り付ける作業並びに弁ケース４１及び電解液注入部１１を蓋３Ｔに取り付ける作業も省略できるので、蓄電装置１を容易に製造できる。
【００３７】
電解液注入部１１は、封止部材１０に設けられる端子４の厚さ方向（引出方向）に向かって封止部材１０を貫通する注入通路１１Ｈを有する。蓋３Ｔを筐体３に取付け、両者が接合された後、注入通路１１Ｈから電解液を筐体３の内部、より具体的には収納室６に注入する。電解液の注入が終了したら、注入通路１１Ｈは、樹脂製の蓋等で封止される。本実施形態においては、電解液注入部１１から電解液を収納室６内に注入しているが、電解液注入部１１を必ずしも用いる必要はない。調圧弁４０は、収納室６と収納室６の外部とを連通する通路及びこの通路を開閉する弁体を有しているが、弁体を取り付ける前に、前述した通路から電解液を収納室６内に注入してもよい。このようにすれば、電解液注入部１１を省略できるので、封止部材１０の構造をより簡単にすることができる。
【００３８】
図７から図９に示すように、端子４は、平面視が長方形の板状の部材である。端子４は、端子本体４Ｂと張出部４Ｆとを有する。端子本体４Ｂは、最も大きい２個の平面（端子面）４ｔ、４ｉと、両者を接続する側部４Ｓとを有している。蓋３Ｔの外側の端子面４ｔにはバスバー等の外部端子が電気的に接続され、蓋３Ｔの内側の端子面４ｉには第１接続導体２５等を介して第１極体２１等が電気的に接続される。張出部４Ｆは、外周部、すなわち側部４Ｓから突出した部分である。図７、図８に示すように、端子４の張出部４Ｆは、封止部材１０の一部に入り込んで端子４と封止部材１０とを連結している。このような構造により、端子４と封止部材１０とが強固に連結されるとともに、密封性能も確保できる。
【００３９】
端子４は、筐体３の収納室６からの引出方向（図７、図８の矢印Ｔで示す方向）と直交する断面が略長方形で、引出方向全域にわたって同様の寸法及び形状である。このようにすることで、端子４は、電流が通過する断面積を十分に確保することができる。蓄電装置１は、いわゆるハイブリッド建設機械等の蓄電手段として使用されるが、建設機械（例えば、ハイブリッド油圧ショベル、ハイブリッドホイールローダー等）は、力行と回生との頻度が大きいため、端子４を通過する電流の積算値が大きくなる。このため、端子４を上述した構造とすることにより、端子４の電流が通過する断面積を大きくすることができるので、電力の損失及び端子４の発熱を抑制できる。
【００４０】
また、端子４は、電流が通過する断面積を大きくすることができるので、端子面４ｔの面積も大きくすることができる。端子面４ｔには、バスバー等の外部端子が電気的に接続されるが、端子面４ｔ面積を大きくすることができるので、端子面４ｔと外部端子との接続面積を大きくすることができる。その結果、両者の接続強度を大きくすることができる。特に、いわゆるハイブリッド建設機械に蓄電装置が用いられる場合、振動及び衝撃が大きい過酷な環境下で使用されるが、蓄電装置１は、端子面４ｔと外部端子とが強固に接続されるため、両者の接続の信頼性が向上するという利点も得られる。
【００４１】
本実施形態において、前述した引出方向は、端子４の端子面４ｔ、４ｉと直交する方向である。端子面４ｔにはバスバー等の外部端子が電気的に接続され、端子面４ｉには第１接続導体２５等を介して蓄電セル２の第１極体２１等が電気的に接続される。前述した外部電極と蓄電セル２との間では電流が流れる。このため、引出方向は、端子４において、外部電極と蓄電セル２との間で電流が流れる方向である。
【００４２】
図１０に示すように、張出部４Ｆは、端子本体４Ｂの側部４Ｓから遠ざかるにしたがって厚み（端子面、４ｉと直交する方向における寸法）が大きくなる。このため、張出部４Ｆは、外側４ＦＳの厚みＬｏが内側４ＦＩの厚みＬｉよりも大きくなっている。このような構造により、張出部４Ｆが封止部材１０に埋め込まれると、封止部材１０が張出部４Ｆに噛み合うので、両者の連結強度がより向上する。張出部４Ｆは、例えば、端子４をコイニング加工することによって形成することができる。
【００４３】
端子４及び蓋３Ｔは、封止部材１０と連結する部分に、端子４及び蓋３Ｔと封止部材１０との連結強度を向上させるために表面処理が施されることが好ましい。このような表面処理としては、例えば、シランカップリング剤等を端子４及び蓋３Ｔに塗布する等の処理がある。このような表面処理によって、端子４及び蓋３Ｔと封止部材１０との連結強度が向上する。
【００４４】
本実施形態においては、図７、図８に示すように、端子４の端子面４ｉ、すなわち、筐体３の収納室６側の端子面４ｉは、蓋３Ｔの筐体３の内部側、すなわち筐体３の収納室６側における面３Ｔｉと略同一、好ましくは同一の平面内に配置される。蓋３Ｔの収納室６側における面３Ｔｉには、蓄電セル２の第２極体２２が第２接続導体２６を介して、超音波圧接続等の接合手法によって電気的に接続される。また、端子面４ｉには第１接続導体２５を介して蓄電セル２の第１極体２１が、超音波圧接続等の接合手法によって電気的に接続される。このため、端子面４ｉと蓋３Ｔの面３Ｔｉとを略同一、好ましくは同一の平面内に配置することによって、端子面４ｉと第１接続導体２５との接合の基準と、蓋３Ｔの面３Ｔｉと第２接続導体２６との接合の基準とを同一にすることができる。このようにすることで、端子面４ｉと第１接続導体２５とを接合する際の位置決め作業と、蓋３Ｔの面３Ｔｉと第２接続導体２６とを接合する際の位置決め作業を簡単にすることができる。
【００４５】
本実施形態において、端子４の筐体３の外部側（本実施形態では端子面４ｔ）は、封止部材１０から突出している。より具体的には、端子面４ｔは、端子４が設けられている部分における封止部材１０の表面１０Ｔから突出している。このようにすることで、端子面４ｔにバスバー等の外部電極を取り付けやすくなる。なお、外部電極に凸部を設け、この凸部と端子面４ｔとを接続するようにすれば、端子面４ｔは、封止部材１０の表面１０Ｔよりも凹んでいてもよい（以下の実施形態でも同様）。
【００４６】
図４に示すように、筐体３の開口部６Ｈは、平面視が略長方形の形状である。本実施形態においては、開口部６Ｈは、縦横比が大きい（縦：横が１：１よりも大きい）。蓋３Ｔに取り付けられた端子４の端子面４ｉは、開口部６Ｈと対向する。端子４を、平面視が長方形の部材とすることによって、縦横比が大きい開口部６Ｈを有する筐体３であっても、端子４の電流が通過する断面積を確保しやすくなるという利点がある。
【００４７】
端子４は、展延性がよい金属で製造されることが好ましい。本実施形態において、端子４は純アルミニウム又はアルミニウム合金であるが、熱処理によって性質を調整してもよい。本実施形態においては、Ａ１０５０−Ｏ（純アルミニウムを焼き鈍しによって最も軟らかい状態としたもの）を用いている。このようにすることで、端子４は、十分な展延性を確保できる。
【００４８】
端子４を展延性がよい金属で製造されることが好ましい理由は次の通りである。端子４は、樹脂製の封止部材１０によって蓋３Ｔと一体で成型されるが、そのとき、樹脂が硬化する際に収縮する。この樹脂の収縮により、封止部材１０と端子４とが分離する可能性がある。また、両者が分離しない場合であっても、両者の間に隙間が生じる可能性もある。このため、展延性のよい材料で端子４を製造することにより、樹脂の硬化による収縮が発生した場合には、樹脂（封止部材１０）の収縮に追従して端子４を変形（例えば、塑性変形）させる。そして、封止部材１０と端子４との分離及び隙間の発生を回避する。このようにすることで、蓋３Ｔと封止部材１０と端子４とを一体成型する際の歩留まりの低下を抑制することができる。また、封止部材１０と端子４との間に隙間が発生することを抑制して、両者の密封性能を確保することもできる。
【００４９】
本実施形態においては、例えば、端子４（端子４の材料）の耐力（例えば０．２％耐力、以下同様）を封止部材１０（封止部材の材料）の耐力よりも小さくする。このとき、端子４の耐力を、端子４と封止部材１０との接合強度よりも小さくすることが好ましい。このようにすることで、端子４と封止部材１０との分離及び両者の間における隙間の発生をより確実に抑制することができる。封止部材１０の収縮にともなう隙間の発生等を回避する場合、端子４の耐力を封止部材１０の耐力よりも小さくする代わりに、蓋３Ｔの耐力を封止部材１０の耐力よりも小さくしてもよい。なお、蓋３Ｔは、構造部材としてある程度の強度が必要であるため、蓋３Ｔの耐力を封止部材１０の耐力よりも小さくするより、端子４の耐力を封止部材１０の耐力よりも小さくした方が好ましい。次に、調圧機構としての調圧弁４０について説明する。
【００５０】
＜調圧弁＞
図１１は、調圧弁の断面図である。図１２は、調圧弁の断面を含む斜視図である。蓄電装置１は、第１分極性電極２４Ａ及び第２分極性電極２４Ｂに活性炭が用いられるが、充放電の繰り返しにより蓄電装置１の内部の不純物（主に活性炭官能基と結合している水分等）が電気分解されて気体が発生する。すなわち、蓄電装置１は、電気化学反応によって気体が発生する。この気体は、収納室６内の圧力を上昇させる。このため、封止部材１０が有する調圧弁４０は、収納室６内で発生した気体を収納室６から筐体３の外部へ放出して、収納室６内の圧力上昇を抑制する。
【００５１】
本実施形態において、調圧弁４０は、弁ケース４１と、軸４２と、気体通路４３と、弁体４５と、ストッパ４６とを含む。このうち、弁ケース４１と軸４２とは封止部材１０と一体で成型されている。弁ケース４１は、封止部材１０から突出した環状の部分であって、開口部４０Ｈｏを有している。この開口部４０Ｈｏの中心部に軸４２が形成されている。弁ケース４１と軸４２との間には、ゴム等の可撓性の部材である弁体４５が取り付けられる。弁体４５の軸４２側には、環状のストッパ４６が取り付けられて弁体４５が弁ケース４１から脱落することを回避する。なお、調圧弁４０は、ストッパ４６を有していなくてもよい。
【００５２】
封止部材１０の収納室６側（封止部材内側１０Ｉ）から弁ケース４１の開口部４０Ｈｏに向かって複数の気体通路４３が貫通している。複数の気体通路４３は、封止部材内側１０Ｉに開口している収納室側開部４０Ｈｉと弁ケース４１の開口部４０Ｈｏとを連通している。このため、収納室６は、複数の気体通路４３によって収納室６の外部と連通する。複数の気体通路４３は、図６に示すように環状に配置されている。軸４２は、環状に配置された複数の気体通路４３の中心に配置される。
【００５３】
上述した弁体４５は、軸４２に接することにより、気体通路４３の開口（弁ケース４１の開口部４０Ｈｏ側の開口）を閉じている。弁体４５は可撓性の部材なので、収納室６内の圧力が上昇して、弁体４５が軸４２を押し付けることにより発生する圧力を超えると、弁体４５と軸４２との間に隙間が生じる。この隙間から、収納室６内の気体が気体通路４３を通って放出される。このような構造により、調圧弁４０は、収納室６内で発生した気体を収納室６から筐体３の外部へ放出して、収納室６内の圧力上昇を抑制する。なお、調圧弁４０はこのような構造のものに限定されない。
【００５４】
本実施形態においては、調圧弁４０は、収納室６から弁体４５までの間に、気体と液体とを分離して気体のみを通過させる気液分離膜４７を有している。このようにすることで、収納室６内の電解液は、気液分離膜４７によって弁体４５側への移動が抑制されるので、収納室６内の電解液が弁体４５と軸４２との隙間から漏洩することを抑制できる。気液分離膜４７としては、例えば、網目状のＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）を用いることができるが、これに限定されるものではない。本実施形態において、気液分離膜４７は、収納室側開部４０Ｈｉよりも収納室６側又は収納室側開部４０Ｈｉよりも軸４２側のいずれか一方に配置される。前者の配置は、気液分離膜４７の性能低下を比較的小さくすることができるため、好ましい。後者の配置は、収納室側開部４０Ｈｉの内側に気液分離膜４７を収納することができるので、気液分離膜４７の設置が比較的容易である。
【００５５】
以上、本実施形態は、樹脂の封止部材１０を蓋３Ｔと端子４との間に介在させ、かつ調圧弁４０の少なくとも一部と、蓋３Ｔと、端子４と、封止部材１０とを一体で成型する。このようにすることで、蓄電装置１の部品点数を削減することができる。
【００５６】
（実施形態２）
図１３は、実施形態２に係る蓄電装置の側面図である。図１４は、実施形態２に係る蓄電装置が有する筐体及び蓄電セルの斜視図である。図１５は、実施形態２に係る蓄電装置の電気回路図である。図１６、図１７は、実施形態２に係る蓄電装置の蓋を示す斜視図である。蓄電装置１Ａは、２個の収納室（第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂ）と、２個の蓄電セル（第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂ）を備える点が、実施形態１の蓄電装置１とは異なる。実施形態２に係る蓄電装置１Ａの他の構造は、実施形態１の蓄電装置１と同様である。
【００５７】
＜蓄電装置の概要＞
図１３に示すように、筐体３Ａは、第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂを有する。両者は、筐体３Ａ内に設けられた仕切り部８によって区画されている。図１３、図１４に示すように、第１収納室６Ａには第１蓄電セル２Ａが収納され、第２収納室６Ｂには第２蓄電セル２Ｂが収納される。図１４に示すように、第１蓄電セル２Ａは、第１収納室６Ａの開口部６ＡＨから第１収納室６Ａに収納され、第２蓄電セル２Ｂは、第２収納室６Ｂの開口部６ＢＨが収納される。第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂの構造は、実施形態１に係る蓄電セル２と同様である。
【００５８】
蓄電装置１Ａは、調圧機構としての調圧弁４０Ａの一部が形成された樹脂の封止部材１０Ａが、筐体３Ａに取り付けられる蓋３Ｔと、端子４ａ、４ｂとともに一体で成型される。図１５に示すように、端子４ａには、第１蓄電セル２Ａの第２引出部２２Ｅが、図１４に示す第２接続導体２６を介して電気的に接続される。端子４ｂには、第２蓄電セル２Ｂの第２引出部２２Ｅが、図１４に示す第２接続導体２６を介して電気的に接続される。また、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂの第２引出部２１Ｅは、第１接続導体２５を介して蓋３Ｔと電気的に接続される。
【００５９】
図１５に示す蓄電装置１Ａが有する第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂは、それぞれ端子間電圧がＥであり、蓄電装置１の端子間電圧（端子４ａと端子４ｂとの間の電圧）は２×Ｅである。図１５に示すように、蓄電装置１は、第１蓄電セル２Ａと第２蓄電セル２Ｂとを、第１引出部２１Ｅ及び導体の蓋３Ｔを介して直列接続し、第２引出部２２Ｅを介して端子４ａ、４ｂに接続する。蓋３Ｔの電位は、蓄電装置１Ａの端子間電圧の半分（Ｅ）となる。このように、蓋３Ｔの電位は、蓄電装置１Ａの中間電位となる。
【００６０】
蓄電装置１Ａは、蓋３Ｔを介して電流を流す構造である。このような構造により、蓄電装置１Ａは、２個の蓄電セルとして第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂを有しているが、外部に接続する端子は端子４ａ、４ｂの２個で済む。そして、蓋３Ｔと端子４ａ、４ｂとの絶縁を確保するための絶縁体も、樹脂の封止部材１０Ａで済む。また、単独の蓄電セルを直列接続する場合、蓄電セル間を接続する導体が必要であったが、蓄電装置１Ａは、蓋３Ｔを介して第１蓄電セル２Ａと第２蓄電セル２Ｂとを電気的に接続するため、蓄電セル間を接続する導体は不要である。このため、蓄電装置１Ａは、部品点数を少なくできる。
【００６１】
蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａの第１極体２１と第２蓄電セル２Ｂの第１極体２１とが、外部に接続する導体を介さずに蓋３Ｔに接続される。このため、蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａと第２蓄電セル２Ｂとを直列接続する際に、外部に接続する導体の数を低減することができる。その結果、蓄電装置１Ａは、構造が簡単になるので、製造コストが低減されるとともに、信頼性が向上する。また、蓋３Ｔは、導体で作られるため、電気伝導性及び熱伝導性に優れている。本実施形態において、蓋３Ｔは、アルミニウム合金なので、電気伝導性及び熱伝導性は良好である。蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂが熱を発生するが、第１極体２１は熱伝導性の良好な蓋３Ｔに接続されている。このため、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂで発生した熱は、第１極体２１から蓋３Ｔに伝わり、筐体３の表面から放熱される。このため、蓄電装置１Ａは、放熱性能が高いという利点がある。なお、蓋３Ｔの表面に凹凸又はフィン等を設けてもよい。このようにすると、蓋３Ｔの表面積が大きくなるので、蓄電装置１Ａはさらに放熱性能が向上する。
【００６２】
蓄電装置１Ａは、第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂに、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂの他に、電解液を収納している。このため、蓄電装置１Ａは、蓋３Ｔと端子４ａ、４ｂとの間に、封止部材１０を設けて筐体３の内部を密封している。端子４ａ、４ｂと蓋３Ｔとはいずれも導体なので、両者は絶縁が必要である。筐体３Ａと蓋３Ｔとの密封と、筐体３Ａと端子４ａ、４ｂとの絶縁とを両立し、かつ信頼性を向上させることは難しい。
【００６３】
２個の蓄電セルを直列接続する場合、前述した密封及び絶縁に、計４個の絶縁体を用いる必要がある。これに対して、蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａと第２蓄電セル２Ｂとを直列接続しているが、前述した密封及び絶縁には、封止部材１０Ａを１個を用いればよい。このように、蓄電装置１Ａは、前述した密封及び絶縁に用いる部材の数を低減できるので、その分、信頼性が向上するとともに、前述した密封及び絶縁に用いる作業を低減でき、さらにコストも低減できる。
【００６４】
図１５に示す蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂを筐体３によって電気的に接続する。そして、蓄電装置１Ａは、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂを収納した第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂのそれぞれに開口した気体通路４３Ａ、４３Ｂを有する調圧弁４０Ａによって、電気化学反応によって発生した気体を蓄電装置１Ａの外部へ放出させる。このため、２個の蓄電セルを直列接続した場合、それぞれの蓄電セルに対して調圧弁が必要である。上述したように、蓄電装置１Ａの端子間電圧は、２個の蓄電セルを直列接続した場合と同一の２×Ｅである。このように、蓄電装置１Ａは、２個の蓄電セルを直列接続することにより同じ端子間電圧となっているものと比較して、調圧弁４０の数を半分にすることができる。次に、蓄電装置１Ａの蓋３Ｔが有する封止部材１０Ａ及び端子４ａ、４ｂについて説明する。
【００６５】
＜封止部材及び端子＞
図１６に示すように、端子４ａ、４ｂは、バスバー等の外部端子が接続される端子面４ａｔ、４ｂｔは、端子４ａ、４ｂが設けられている部分における封止部材１０の表面１０ＡＴから突出している。このようにすることで、端子面４ｉにバスバー等の外部端子を取り付けやすくなる。図１７に示すように、端子４ａ、４ｂの端子面４ａｉ、４ｂｉ、すなわち、収納室６側の端子面４ａｉ、４ｂｉは、第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂ側における蓋３Ｔの面３Ｔｉと略同一、好ましくは同一の平面内に配置される。
【００６６】
蓋３Ｔの収納室６側における面３Ｔｉには、第１蓄電セル２Ａ及び第２蓄電セル２Ｂの第１極体２１が第１接続導体２５を介して、超音波圧接続等の接合手法によって電気的に接続される。また、端子面４ａｉには第２接続導体２６を介して第１蓄電セル２Ａの第２極体２２が、端子面４ｂｉには第２接続導体２６を介して第２蓄電セル２Ｂの第２極体２２が、超音波圧接続等の接合手法によって電気的に接続される。このため、端子面４ａｉ、４ｂｉと蓋３Ｔの面３Ｔｉとを略同一、好ましくは同一の平面内に配置することによって、端子面４ａｉ、４ｂｉと第２接続導体２６との接合の基準と、蓋３Ｔの面３Ｔｉと第１接続導体２５との接合の基準とを同一にすることができる。このようにすることで、端子面４ａｉ、４ｂｉと第２接続導体２６とを接合する際の位置決め作業と、蓋３Ｔの面３Ｔｉと第１接続導体２５とを接合する際の位置決め作業を簡単にすることができる。
【００６７】
封止部材１０Ａが有する調圧弁４０Ａは、図１３、図１４に示す第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂに対応して、気体通路４３Ａ、４３Ｂを備えている。気体通路４３Ａ、４３Ｂは、弁体を介して第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂの外部につながっている。このような構造により、調圧弁４０Ａは、第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂ内の気体の圧力が上昇した場合、気体通路４３Ａ、４３Ｂから第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂの外部に気体を放出させることができる。
【００６８】
また、封止部材１０Ａは、図１３、図１４に示す第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂに対応して、電解液注入口１１ＨＡ、１１ＨＢを有する。電解液は、電解液注入口１１ＨＡ、１１ＨＢから第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂへ注入される。なお、気体通路４３Ａ、４３Ｂを利用して第１収納室６Ａ及び第２収納室６Ｂ内に電解液を注入してもよい。
【００６９】
本実施形態は、実施形態１と同様に、樹脂の封止部材１０Ａを蓋３Ｔと端子４ａ、４ｂとの間に介在させ、かつ調圧弁４０Ａの少なくとも一部と、蓋３Ｔと、端子４ａ、４ｂと、封止部材１０Ａとを一体で成型する。このようにすることで、蓄電装置１Ａの部品点数を削減することができる。
【００７０】
以上、実施形態１、２について説明したが、上述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態１、２の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、実施形態１、２の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００７１】
１、１Ａ  蓄電装置
２  蓄電セル
２Ａ  第１蓄電セル
２Ｂ  第２蓄電セル
２Ｕ  蓄電部
３、３Ａ  筐体
３Ｂ  底部
３Ｓ  側周部
３Ｔ  蓋
３ＴＥ  周縁部
３ＴＨ  開口部
３Ｔｉ  面
４、４ａ、４ｂ  端子
４Ｂ  子本体
４Ｆ  張出部
４ＦＩ  内側
４ＦＳ  外側
４Ｓ側部
４ｉ、４ｔ、４ａｉ、４ａｔ、４ｂｉ、４ｂｔ  端子面
６Ｈ、６ＡＨ、６ＢＨ  開口部
６  収納室
６Ａ  第１収納室
６Ｂ  第２収納室
８  仕切り部
１０、１０Ａ  絶縁部材
１０Ｔ、１０ＡＴ  表面
１０Ｉ  封止部材内側
１１  電解液注入部
１１Ｈ  注入通路
１１ＨＡ、１１ＨＢ  電解液注入口
２１  第１極体
２１Ｅ  第１引出部
２２  第２極体
２２Ｅ  第２引出部
２３  セパレーター
２４Ａ  第１分極性電極
２４Ｂ  第２分極性電極
２５  第１接続導体
２６  第２接続導体
４０、４０Ａ  調圧弁
４０Ｈｉ、４０Ｈｏ  開口部
４１  弁ケース
４２  軸
４３、４３Ａ、４３Ｂ  気体通路
４５  弁体
４６  ストッパ
４７  気液分離膜
【図１】
2013258063.tif 000003
【図２】
2013258063.tif 000004
【図３】
2013258063.tif 000005
【図４】
2013258063.tif 000006
【図５】
2013258063.tif 000007
【図６】
2013258063.tif 000008
【図７】
2013258063.tif 000009
【図８】
2013258063.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2013258063.tif 000012
【図１１】
2013258063.tif 000013
【図１２】
2013258063.tif 000014
【図１３】
2013258063.tif 000015
【図１４】
2013258063.tif 000016
【図１５】
2013258063.tif 000017
【図１６】
2013258063.tif 000018
【図１７】
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