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公開番号2024151152
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-24
出願番号2023064302
出願日2023-04-11
発明の名称蓄電モジュールおよびその製造方法
出願人プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/209 20210101AFI20241017BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】複数の蓄電デバイスのハイレート耐性を平準化できる新規な構成の蓄電モジュールを提供する。
【解決手段】ここに開示される蓄電モジュール500は、複数の蓄電デバイス100を備える。蓄電モジュール500内には、複数の蓄電デバイス100の充放電時に、相対的に温度が低くなる低温領域A1と、相対的に温度が高くなる高温領域A2とがあり、複数の蓄電デバイス100のうち、低温領域A1に配置されている第1蓄電デバイス110は、高温領域A2に配置されている第2蓄電デバイス120よりも非水電解液の粘度が低い。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、
複数の前記蓄電デバイスは、それぞれ、電極体と非水電解液とを有し、
前記蓄電モジュール内には、複数の前記蓄電デバイスの充放電時に、相対的に温度が低くなる低温領域と、相対的に温度が高くなる高温領域と、があり、
複数の前記蓄電デバイスのうち、前記低温領域に配置されている第１蓄電デバイスは、前記高温領域に配置されている第２蓄電デバイスよりも前記非水電解液の粘度が低い、
蓄電モジュール。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記蓄電モジュール内には、前記低温領域よりも温度が高くかつ前記高温領域よりも温度が低い中温領域があり、
複数の前記蓄電デバイスは、前記高温領域、前記中温領域、前記低温領域の順で、前記非水電解液の前記粘度が、段階的に低くなるように配置されている、
請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記第１蓄電デバイスと前記第２蓄電デバイスとは、いずれも、前記粘度が、２ｍＰａ・ｓ以上５ｍＰａ・ｓ以下である、
請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記第１蓄電デバイスは、前記第２蓄電デバイスよりも、前記非水電解液中の鎖状溶媒の含有割合が高い、
請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
前記第１蓄電デバイスと前記第２蓄電デバイスとは、いずれも、前記非水電解液中の前記鎖状溶媒の含有割合が、５０体積％以下である、
請求項４に記載の蓄電モジュール。
【請求項６】
分子量が９０以下の鎖状溶媒を低分子量鎖状溶媒とするときに、
前記第１蓄電デバイスは、前記第２蓄電デバイスよりも、前記非水電解液中の前記低分子量鎖状溶媒の含有割合が高い、
請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
【請求項７】
前記低分子量鎖状溶媒が、酢酸メチルである、
請求項６に記載の蓄電モジュール。
【請求項８】
前記第１蓄電デバイスと前記第２蓄電デバイスとは、いずれも、前記非水電解液中の前記低分子量鎖状溶媒の含有割合が、５０体積％以下である、
請求項６に記載の蓄電モジュール。
【請求項９】
前記第１蓄電デバイスと前記第２蓄電デバイスとは、直列に接続されている、
請求項４または５に記載の蓄電モジュール。
【請求項１０】
複数の蓄電デバイスを備え、複数の前記蓄電デバイスは、それぞれ、電極体と非水電解液とを有する、蓄電モジュールの製造方法であって、
複数の前記蓄電デバイスとして、前記非水電解液の粘度が相対的に低い第１蓄電デバイスと、前記非水電解液の粘度が相対的に高い第２蓄電デバイスと、を用意する用意工程と、
複数の前記蓄電デバイスを充放電させたときの前記蓄電モジュール内の温度分布を予測する温度分布予測工程と、
前記温度分布に基づき、相対的に温度が低い低温領域に前記第１蓄電デバイスを配置し、相対的に温度が高い高温領域に前記第２蓄電デバイスを配置して、前記蓄電モジュールを構築する構築工程と、
を含む、
蓄電モジュールの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、車両駆動用電源等では、複数の蓄電デバイス（単セル）を電気的に接続してなる蓄電モジュールが広く利用されている。これに関連する従来技術文献として、特許文献１、２が挙げられる。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数のサブモジュールと、複数のサブモジュールを予め定められた位置に収容する筐体と、を有する蓄電モジュールが開示されている。特許文献１において、上記複数のサブモジュールは、それぞれ、複数の蓄電デバイス（単セル）が配列されたセル群と、配列方向に拘束圧を作用させてセル群を拘束する拘束部材と、を備える。そして、上記筐体内には、相対的に低温になりやすい領域があり、当該低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも相対的に拘束部材の拘束圧が低くなるように構成されている。特許文献１には、このようにハイレート耐性が低下しやすい領域（低温になりやすい領域）で蓄電デバイスへの拘束圧を低くすることにより、複数の蓄電デバイスのハイレート耐性（ハイレート充放電を繰り返した際の抵抗増大）を平準化しうる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０４４２１２号公報
特開２０１２－２２１８１６号公報
特開２０２２－１２９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術では、１つのセル群に含まれる複数の蓄電デバイスについては相互に拘束圧を異ならせることができない。そのため、本発明者らの検討によれば、セル群内に温度分布が発生した場合、複数の蓄電デバイスのハイレート耐性を平準化し難いことがあった。また、セル群ごとに拘束部材が必須となるため、拘束部材がかさばって蓄電モジュール全体としての体積エネルギー密度が低下したり、例えば蓄電モジュールを車両等の移動体に搭載する場合は、重量が重くなって燃費が悪化したりする虞があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、複数の蓄電デバイスのハイレート耐性を平準化できる新規な構成の蓄電モジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により、複数の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、複数の上記蓄電デバイスは、それぞれ、電極体と非水電解液とを有し、上記蓄電モジュール内には、複数の上記蓄電デバイスの充放電時に、相対的に温度が低くなる低温領域と、相対的に温度が高くなる高温領域と、があり、複数の上記蓄電デバイスのうち、上記低温領域に配置されている第１蓄電デバイスは、上記高温領域に配置されている第２蓄電デバイスよりも上記非水電解液の粘度が低い、蓄電モジュールが提供される。
【０００８】
また、本発明により、複数の蓄電デバイスを備え、複数の上記蓄電デバイスは、それぞれ、電極体と非水電解液とを有する、蓄電モジュールの製造方法が提供される。この製造方法は、複数の上記蓄電デバイスとして、上記非水電解液の粘度が相対的に低い第１蓄電デバイスと、上記非水電解液の粘度が相対的に高い第２蓄電デバイスと、を用意する用意工程と、複数の上記蓄電デバイスを充放電させたときの上記蓄電モジュール内の温度分布を予測する温度分布予測工程と、上記温度分布に基づき、相対的に温度が低い低温領域に上記第１蓄電デバイスを配置し、相対的に温度が高い高温領域に上記第２蓄電デバイスを配置して、上記蓄電モジュールを構築する構築工程と、を含む。
【０００９】
本発明者らが種々検討を重ねたところ、非水電解液の粘度が低い蓄電デバイスは、非水電解液の粘度が高い蓄電デバイスに比べて、相対的にハイレート耐性に優れていることが判明した。そこで、本発明では、ハイレート耐性が低下しやすい低温領域に、相対的に非水電解液の粘度が低い（ハイレート耐性が高い）蓄電デバイスを配置している。これにより、複数の蓄電デバイスのハイレート耐性を平準化できる。ひいては、蓄電モジュール全体のハイレート耐性を向上できる。また、特許文献１の技術とは異なり「セル群」という枠組みにとらわれる必要がないため、個々の蓄電デバイスのハイレート耐性を柔軟に調節できる。さらに、特許文献１の技術に比べて拘束部材の数を削減できるため、体積エネルギー密度や燃費をも向上できる。
【００１０】
なお、ここに開示される技術と特に関連するものではないが、特許文献３には、蓄電デバイスに好適な鎖状カルボン酸エステルの非水電解液中の含有割合が記載されている。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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