CN111279535B - 蓄电模块的制造方法和蓄电模块 - Google Patents

蓄电模块的制造方法和蓄电模块 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供能够有效地抑制电解液的漏液的蓄电模块的制造方法和蓄电模块。一实施方式的蓄电模块(12)的制造方法包含：准备工序，准备层叠体(30)和多个第1密封部(52)；加工工序，对层叠体(30)的层叠方向(D1)上的外缘部(E)所包含的一个或多个第1密封部(52)的伸出部分(52b)的长度进行加工，使得该一个或多个第1密封部(52)的伸出部分(52b)的长度比外缘部(E)中未包含的第1密封部(52)的伸出部分(52b)的长度短；以及形成工序，通过使树脂材料(RM)在模框(M)内流通的注射模塑成型来形成第2密封部(54)，第2密封部(54)从层叠方向(D1)观看时设置在第1密封部(52)的周围，将位于层叠体(30)的层叠端的第1密封部(52)的层叠方向(D1)上的外侧面的至少一部分覆盖。

Description

蓄电模块的制造方法和蓄电模块
技术领域
本发明的一个方面涉及蓄电模块的制造方法和蓄电模块。
背景技术
作为以往的蓄电模块，已知具备在电极板的一个面形成有正极、在另一个面形成有负极的双极电极的所谓的双极型蓄电模块(参照专利文献1)。这种蓄电模块具备将多个双极电极层叠而成的层叠体。在层叠体的侧面设置有对在层叠方向上相邻的双极电极之间进行密封的树脂群。在形成于相邻的双极电极之间的内部空间收纳有电解液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2005-5163号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述这种蓄电模块中，为了防止电解液的泄漏等，要求气密地确保形成在相邻的双极电极之间的内部空间。
本发明的一个方面的目的在于提供能够有效地抑制电解液的漏液的蓄电模块的制造方法和蓄电模块。
用于解决问题的方案
本发明的一个方面的蓄电模块的制造方法包含：准备工序，准备层叠体和多个第1密封部，层叠体是分别具有电极板、设置在电极板的一个面的正极以及设置在电极板的另一个面的负极的多个双极电极层叠而成的，多个第1密封部设置在各电极板的缘部，分别具有从电极板的端部伸出的伸出部分；加工工序，对层叠体的层叠方向上的外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分进行加工，使得一个或多个第1密封部的伸出部分的长度比外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分的长度短；以及形成工序，通过使树脂材料在模框内流通的注射模塑成型来形成第2密封部，第2密封部从层叠体的层叠方向观看时设置在第1密封部的周围，将位于层叠体的层叠端的第1密封部的层叠方向上的外侧面的至少一部分覆盖。
在该蓄电模块的制造方法中，将层叠体的外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分加工成：该一个或多个伸出部分的长度比外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分的长度短。由此，外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分与外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分相比，卷起等变形得到抑制。其结果是，在注射模塑成型时，外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分卷起而将树脂材料的流路堵塞的可能性被降低。即，在注射模塑成型时，树脂材料易于流入到与凸缘部(第2密封部中的、将位于层叠体的层叠端的第1密封部的外侧面的至少一部分覆盖的部分)对应的空间。如此，根据该蓄电模块的制造方法，能够精度良好地形成将层叠体的侧面密封的密封构件(第1密封部和第2密封部)。由此，能够对相邻的双极电极之间适当地进行密封，能够有效地抑制电解液的漏液。
也可以是，在加工工序中，对外缘部所包含的多个第1密封部的伸出部分进行加热，从而使相邻的伸出部分彼此接合。在这种情况下，通过将相邻的伸出部分彼此利用热来接合，能够提高伸出部分的强度。由此，能够进一步抑制由于注射模塑成型时流入的树脂材料的压力而致使外缘部所包含的第1密封部的伸出部分发生变形(剥离、卷起等)，能够有效地抑制树脂材料流向与凸缘部对应的空间的流路被堵塞。
也可以是，在加工工序中，对外缘部所包含的多个第1密封部的伸出部分进行加工，使得离层叠端越近的第1密封部，该第1密封部的伸出部分的长度越短。在这种情况下，通过进行加工，使得将树脂材料流向与凸缘部对应的空间的流路堵塞的可能性越大的伸出部分(即，离层叠端越近的第1密封部的伸出部分)，其长度就越短，从而能够有效地抑制树脂材料流向与凸缘部对应的空间的流路被堵塞。
也可以是，外缘部所包含的多个第1密封部的端部呈弧形。在这种情况下，能够有效地提高蓄电模块的耐压性能。
本发明的一个方面的蓄电模块具备：层叠体，其是分别具有电极板、设置在电极板的一个面的正极以及设置在电极板的另一个面的负极的多个双极电极层叠而成的；多个第1密封部，其设置在各电极板的缘部，分别具有从电极板的端部伸出的伸出部分；以及第2密封部，其从层叠体的层叠方向观看时设置在多个第1密封部的周围，将位于层叠体的层叠端的第1密封部的层叠方向上的外侧面的至少一部分覆盖。层叠体的层叠方向上的外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分的长度比外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分的长度短。
在该蓄电模块中，层叠体的外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分的长度比外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分的长度短。由此，在制造该蓄电模块时，外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分与外缘部中未包含的第1密封部的伸出部分相比，卷起等变形得到抑制。其结果是，在注射模塑成型时，外缘部所包含的一个或多个第1密封部的伸出部分卷起而将树脂材料的流路堵塞的可能性被降低。即，在注射模塑成型时，树脂材料易于流入到与凸缘部(第2密封部中的、将位于层叠体的层叠端的第1密封部的外侧面的至少一部分覆盖的部分)对应的空间。如此，根据该蓄电模块，能够精度良好地形成将层叠体的侧面密封的密封构件(第1密封部和第2密封部)。由此，能够对相邻的双极电极之间适当地进行密封，能够有效地抑制电解液的漏液。
本发明的另一方面的蓄电模块具备：层叠体，其是多个电极层叠而成的；以及密封部，其以从层叠体的层叠方向观看时包围电极的缘部的方式设置于层叠体。电极包含多个双极电极、负极终端电极以及正极终端电极。双极电极包含电极板、设置在电极板的第1面的正极、以及设置在电极板的与第1面相反的一侧的第2面的负极。负极终端电极包含电极板和设置在该电极板的第2面的负极，并以第2面位于层叠体的内侧的方式配置在层叠方向上的层叠体的一端。正极终端电极包含电极板和设置在该电极板的第1面的正极，并以第1面位于层叠体的内侧的方式配置在层叠方向上的层叠体的另一端。密封部包含：多个第1密封部，其设置在多个电极各自的缘部；以及第2密封部，其以从层叠方向观看时包围多个第1密封部的方式接合到第1密封部。第2密封部包含：第1凸缘部，其与第1终端密封部抵接，并且具有从层叠方向观看时与第1终端密封部重叠的部分，第1终端密封部是在层叠体的一端侧设置于负极终端电极的缘部的第1密封部；以及第2凸缘部，其与第2终端密封部抵接，并且具有从层叠方向观看时与第2终端密封部重叠的部分，第2终端密封部是在层叠体的另一端侧设置于正极终端电极的缘部的第1密封部。第1凸缘部与负极终端电极的组和第2凸缘部与正极终端电极的组中的至少一组具有从层叠方向观看时相互重叠的部分。
蓄电模块由于被使用而会在其内部产生气体。由于该气体，蓄电模块内的内压会上升。若发生这种内压的上升，则在层叠体的最外层(层叠体的一端或另一端)，会沿着层叠方向从内侧向外侧作用压力。在这种情况下，配置在层叠体的最外层的构件中的强度比较低的第1密封部(第1终端密封部或第2终端密封部)成为脆弱部。并且，例如，若这种脆弱部受到上述压力而从内侧向外侧发生变形，则蓄电模块内部所存储的电解液从该变形部分漏出的可能性会变高。而在上述的本发明的另一方面的蓄电模块中，第1凸缘部与负极终端电极的组和第2凸缘部与正极终端电极的组中的至少一组具有从层叠体的层叠方向观看时相互重叠的部分。即，在上述2个组中的至少一组中，各构件(第1凸缘部与负极终端电极的组或者第2凸缘部与正极终端电极的组)配置成不会仅由脆弱部(第1终端密封部或第2终端密封部)承受上述压力。由此，实现了蓄电模块的耐压强度的提高，降低了如上所述的电解液漏出的可能性。因而，根据上述蓄电模块，能够有效地抑制电解液的漏液。
在上述蓄电模块中也可以是，至少第1凸缘部和负极终端电极具有从层叠方向观看时相互重叠的部分。在使用碱水溶液作为电解液的蓄电模块中，由于所谓的碱蠕变现象，易于发生电解液从层叠体的负极侧的端部(另一端)的漏液。因此，根据上述构成，能够提高蓄电模块的负极侧的端部的耐压强度而提高约束压力，因此，能够更进一步有效地抑制电解液的漏液。
发明效果
根据本发明的一个方面，能够提供一种能够有效地抑制电解液的漏液的蓄电模块的制造方法和蓄电模块。
附图说明
图1是示出具备蓄电模块的蓄电装置的一实施方式的概略截面图。
图2是示出第1实施方式的蓄电模块的一实施方式的概略截面图。
图3是图2所示的蓄电模块的主要部分放大截面图。
图4是用于说明图2所示的蓄电模块的制造工序的图。
图5是用于说明图2所示的蓄电模块的制造工序的图。
图6是用于说明图2所示的蓄电模块的制造工序的图。
图7是用于说明比较例的蓄电模块的制造工序的图。
图8是示出第1变形例的蓄电模块的概略截面图。
图9是示出第2变形例的蓄电模块的概略截面图。
图10是示出分析模型的概略图。
图11是示出图10所示的分析模型的分析结果的图。
图12是示出第2实施方式的蓄电模块的一实施方式的概略截面图。
图13是图12所示的蓄电模块的主要部分放大截面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在附图的说明中，对相同或同等的要素使用相同的附图标记，省略重复的说明。在附图中示出XYZ正交坐标系。
[第1实施方式]
[蓄电装置的构成]
图1是示出具备蓄电模块的蓄电装置的一实施方式的概略截面图。该图所示的蓄电装置10被用作例如叉车、混合动力汽车、电动汽车等各种车辆的电池。蓄电装置10具备多个(在本实施方式中为3个)蓄电模块12，但也可以具备单个蓄电模块12。蓄电模块12例如是双极电池。蓄电模块12例如是镍氢二次电池、锂离子二次电池等二次电池，但也可以是双电层电容器。在以下的说明中，例示镍氢二次电池。
多个蓄电模块12例如可以隔着金属板等导电板14来层叠。从层叠方向D1(Z方向)观看时，蓄电模块12和导电板14例如具有矩形形状。将在后面描述各蓄电模块12的详细情况。导电板14还分别配置于在蓄电模块12的层叠方向D1上位于两端的蓄电模块12的外侧。导电板14与相邻的蓄电模块12电连接。由此，多个蓄电模块12在层叠方向D1上被串联连接。在层叠方向D1上，位于一端的导电板14连接着正极端子24，位于另一端的导电板14连接着负极端子26。正极端子24可以是与其所连接的导电板14为一体。负极端子26可以是与其所连接的导电板14为一体。正极端子24和负极端子26在与层叠方向D1交叉的方向(X方向)上延伸。能够通过这些正极端子24和负极端子26来实施蓄电装置10的充放电。
导电板14还可以作为用于释放在蓄电模块12中产生的热的散热板发挥功能。空气等制冷剂通过在导电板14的内部设置的多个空隙14a，从而，能够将来自蓄电模块12的热高效地释放到外部。各空隙14a例如在与层叠方向D1交叉的方向(Y方向)上延伸。从层叠方向D1观看时，导电板14比蓄电模块12小，但也可以与蓄电模块12相同或者比其大。
蓄电装置10可以具备对交替地层叠的蓄电模块12和导电板14在层叠方向D1上进行约束的约束构件16。约束构件16具备一对约束板16A、16B和将约束板16A、16B彼此连结的连结构件(螺栓18和螺母20)。在各约束板16A、16B与导电板14之间配置例如树脂膜等绝缘膜22。各约束板16A、16B例如由铁等金属构成。从层叠方向D1观看时，各约束板16A、16B和绝缘膜22具有例如矩形形状。绝缘膜22比导电板14大，各约束板16A、16B比蓄电模块12大。从层叠方向D1观看时，在约束板16A的缘部，供螺栓18的轴部插通的插通孔H1设置在比蓄电模块12靠外侧的位置。同样地，从层叠方向D1观看时，在约束板16B的缘部，供螺栓18的轴部插通的插通孔H2设置在比蓄电模块12靠外侧的位置。在从层叠方向D1观看时各约束板16A、16B具有矩形形状的情况下，插通孔H1和插通孔H2位于约束板16A、16B的角部。
一个约束板16A隔着绝缘膜22抵靠于与负极端子26连接的导电板14，另一个约束板16B隔着绝缘膜22抵靠于与正极端子24连接的导电板14。螺栓18例如从一个约束板16A侧向另一个约束板16B侧通过插通孔H1，在从另一个约束板16B突出的螺栓18的顶端螺合有螺母20。由此，绝缘膜22、导电板14以及蓄电模块12受到夹持而被单元化，并且在层叠方向D1上被附加约束负载。
图2是示出蓄电模块12的概略截面图。图3是蓄电模块12的主要部分放大截面图。具体地，图3是将构成蓄电模块的层叠体的层叠方向D1上的外缘部(各个上侧缘部和下侧缘部)中的、X方向上的一侧(图2的图示为左侧)的部分放大示出的图。此外，在示出蓄电模块的概要构成的图2中，省略了层叠体的外缘部的详细构成(图3所示的外缘部E的构成)的图示。
如图2和图3所示，蓄电模块12具备层叠有多个双极电极(电极)32的层叠体30。从双极电极32的层叠方向D1观看时，层叠体30例如具有矩形形状。在相邻的双极电极32之间可以配置隔离物40。双极电极32包含电极板34、设置在电极板34的一个面的正极36、以及设置在电极板34的另一个面的负极38。在层叠体30中，一个双极电极32的正极36隔着隔离物40与在层叠方向D1上相邻的一个双极电极32的负极38相对，一个双极电极32的负极38隔着隔离物40与在层叠方向D1上相邻的另一个双极电极32的正极36相对。在层叠方向D1上，在层叠体30的一端配置有在内侧面配置了负极38的电极板34(负极终端电极)，在层叠体30的另一端配置有在内侧面配置了正极36的电极板34(正极终端电极)。负极终端电极的负极38隔着隔离物40与最上层的双极电极32的正极36相对。正极终端电极的正极36隔着隔离物40与最下层的双极电极32的负极38相对。这些终端电极的电极板34分别连接到相邻的导电板14(参照图1)。
蓄电模块12在沿层叠方向D1延伸的层叠体30的侧面30a具备对电极板34的缘部34a进行保持的框体50。框体50从层叠方向D1观看时设置在层叠体30的周围。具体地，框体50以包围层叠体30的侧面30a的方式构成。框体50具备：多个第1密封部52，其设置在各电极板34的缘部34a，分别具有从电极板34的端部34b伸出的伸出部分52b；以及第2密封部54，其从层叠方向D1观看时设置在多个第1密封部52的周围。
构成框体50的内壁的第1密封部52从各双极电极32的电极板34的一个面(在此为形成正极36的面)起设置到缘部34a处的电极板34的端面。从层叠方向D1观看时，各第1密封部52设置在各双极电极32的电极板34的缘部34a的整周上。相邻的第1密封部52在向各双极电极32的电极板34的另一个面(在此为形成负极38的面)的外侧延伸的面中彼此抵接。其结果是，各双极电极32的电极板34的缘部34a埋没于第1密封部52而被保持。与各双极电极32的电极板34的缘部34a同样地，配置在层叠体30的两端的电极板34的缘部34a也以埋没于第1密封部52的状态被保持。具体地，关于正极终端电极，也在正极终端电极的外侧面(连接到导电板14的面)设置有第1密封部52。即，正极终端电极的缘部34a以埋没于在正极终端电极的外侧面设置的第1密封部52(图2中设置在最下方的第1密封部52)和设置在正极终端电极的一个面的第1密封部52的状态被保持。在层叠方向D1上相邻的电极板34、34之间形成有由该电极板34、34和第1密封部52气密地分隔开的内部空间V。在该内部空间V例如收纳有包括氢氧化钾水溶液等碱溶液的电解液(未图示)。
构成框体50的外壁的第2密封部54是以层叠方向D1为轴向而延伸的筒状部。第2密封部54在层叠方向D1上沿层叠体30的整个长度延伸。第2密封部54将在层叠方向D1上延伸的第1密封部52的外侧面覆盖。第2密封部54是通过后述的注射模塑成型而形成的。第2密封部54在层叠方向D1上的两端部分别具有向内侧延伸的矩形环状的凸缘部54a。凸缘部54a是将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52的层叠方向D1上的外侧面的至少一部分覆盖的部分。层叠体30由形成于层叠方向D1上的两端部的凸缘部54a夹持。
电极板34例如是包括镍的矩形的金属箔。或者，电极板34也可以是镀镍钢板。电极板34的缘部34a为未涂敷正极活性物质和负极活性物质的未涂敷区域，该未涂敷区域成为埋没于构成框体50的内壁的第1密封部52而被保持的区域。作为构成正极36的正极活性物质，例如可举出氢氧化镍。作为构成负极38的负极活性物质，例如可举出储氢合金。电极板34的一个面中的负极38的形成区域比电极板34的另一个面中的正极36的形成区域大一圈。
隔离物40例如形成为片状。作为形成隔离物40的材料，可例示包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃系树脂的多孔质膜、包括聚丙烯等的纺织布或无纺布等。另外，隔离物40也可以是用偏氟乙烯树脂化合物等进行了加强的材料。此外，隔离物40不限于片状，也可以是袋状。
作为构成框体50的树脂材料，例如可举出聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或改性聚苯醚(改性PPE)等。
如图3所示，层叠体30的层叠方向D1上的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度d1比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。在此，伸出部分52b的长度是指从电极板34的端部34b到伸出部分52b的端部52a(即，第1密封部52的顶端部)的长度。另外，外缘部E是指层叠体30的层叠方向D1上的外侧的一部分，是在层叠体30中至少包含最外侧的电极板34(正极终端电极或负极终端电极)的部分。在本实施方式中，作为一个例子，包含负极终端电极的外缘部E1包含：负极终端电极；以及与负极终端电极相邻的3个电极板34。包含正极终端电极的外缘部E2包含：正极终端电极；以及与正极终端电极相邻的3个电极板34。
在本实施方式中，作为一个例子，由多个(在此为4个)第1密封部52形成的外缘部E1的角部呈倒角形状。这种倒角形状是通过除去将设置于负极终端电极的第1密封部521的加工前的伸出部分52b和设置于与负极终端电极相邻的3个电极板34的3个第1密封部522～524各自的加工前的伸出部分52b合起来的区域中的、相当于该区域的角部的直角等腰三角形状的区域而形成的。由此，第1密封部521～524各自的伸出部分52b的长度d11～d14(在此，作为一个例子，为平均长度(即，伸出部分52b的层叠方向D1上的中心部的长度))均比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。另外，层叠体30中的多个第1密封部52与多个电极板34重叠的部分在层叠方向D1上的宽度t1比层叠体30中的多个第1密封部52的伸出部分52b相互重叠的部分的外侧端部在层叠方向D1上的宽度t2大。
蓄电模块12的外缘部E2的构成与上述的外缘部E1的构成是同样的。具体地，如图3所示，蓄电模块12的外缘部E2中的构成是与蓄电模块12的外缘部E1中的构成大致对称的构成。即，由多个(在此为4个)第1密封部52形成的外缘部E2的角部与外缘部E1的角部同样地呈倒角形状。这种形状是通过除去将设置于正极终端电极的第1密封部525、526的加工前的伸出部分52b和设置于与正极终端电极相邻的2个电极板34的2个第1密封部527、528各自的加工前的伸出部分52b合起来的区域中的、相当于该区域的角部的直角等腰三角形状的区域而形成的。由此，第1密封部525～528各自的伸出部分52b的长度比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。
[蓄电装置的制造方法]
接着，参照图4～图6来说明图1所示的蓄电装置10的制造方法(包含蓄电模块12的制造方法)的一个例子。
(准备工序)
首先，如图4所示，准备层叠体30和多个第1密封部52。例如，分别将在电极板34的缘部34a预先形成有第1密封部52的多个双极电极32隔着隔离物40进行层叠，从而得到层叠体30。层叠体30例如是通过以将多个第1密封部52的端部52a的位置对齐的方式使多个双极电极32和隔离物40层叠而形成的。由此，得到多个第1密封部52的端部52a的位置对齐的层叠体30。
(加工工序)
接下来，如图5所示，对层叠体30的层叠方向D1上的外缘部E(外缘部E1和外缘部E2)所包含的一个或多个第1密封部52各自的伸出部分52b进行加工。具体地，对外缘部E1所包含的一个或多个第1密封部52(在此为4个第1密封部521～524)的伸出部分52b进行加工，使得该一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。在此，作为一个例子，将第1密封部521～524各自的加工前的伸出部分52b合起来的区域中的、相当于该区域的角部的直角等腰三角形状的区域R1被除去。
这种倒角形状(在此为区域R1)可以按电极板34的缘部34a不露出的程度(即，电极板34的缘部34a被第1密封部52覆盖的状态得以维持的程度)来任意决定。例如，区域R1的斜边以外的1个边的长度d3可以是以作为设计值而预先决定的长度d2(伸出部分52b从端部34b的探出量)的规定比例(例如四分之三)为上限来决定。例如，在长度d2为2mm的情况下，长度d3可以是以作为长度d2的四分之三的1.5mm为上限来设定。在这种情况下，外缘部E1的多个第1密封部52的端部52a成为按C1.5加工而成的C面。此外，根据长度d3的大小的不同，形成倒角形状的第1密封部52的个数可以发生变化。例如，在图5的例子中，是由4个第1密封部52形成倒角形状(区域R1)，但在使长度d3比其短的情况下，可以由1个～3个第1密封部52形成倒角形状。
在此，倒角形状(区域R1)例如可以通过对第1密封部521～524各自的加工前的伸出部分52b的端部进行加热来形成。例如，将第1密封部521～524各自的加工前的伸出部分52b合起来的区域中的相当于区域R1的区域通过被加热，发生融化而被除去。在这种情况下，相邻的第1密封部52的伸出部分52b彼此通过热被固定(熔接)，能够提高外缘部E1所包含的伸出部分52b的强度。由此，能够抑制由于进行后述的注射模塑成型工序时流入的树脂材料RM的压力而致使该伸出部分52b发生变形(剥离、卷起等)。
另外，在本实施方式中，作为一个例子，通过如上所述的倒角加工，将外缘部E1所包含的4个第1密封部52(第1密封部521～524)的伸出部分52b加工成：离层叠体30的层叠端越近的第1密封部52，该第1密封部52的伸出部分52b的长度越短。具体地，关于第1密封部521～524各自的伸出部分52b的长度d11～d14，“d11＜d12＜d13＜d14”成立。
外缘部E2也是与外缘部E1同样地进行加工。即，将外缘部E2所包含的一个或多个第1密封部52(在此为4个第1密封部525～528)的伸出部分52b加工成：该一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。具体地，通过与如上所述的针对外缘部E1的加工处理同样的加工处理，除去将第1密封部525～528各自的加工前的伸出部分52b合起来的区域中的、相当于该区域的角部的直角等腰三角形状的区域R2。
(注射模塑成型工序)
接下来，如图6所示，执行使树脂材料RM在模框M内流通的注射模塑成型。树脂材料RM经由设置在模框M的开口Ma流入到在模框M与多个第1密封部52之间形成的空间，从而形成第2密封部54(参照图3)。通过该注射模塑成型，以使第2密封部54将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52(在此为设置在负极终端电极的第1密封部521和设置在正极终端电极的第1密封部525)的层叠方向D1上的外侧面的至少一部分覆盖的方式形成第2密封部54。即，通过该注射模塑成型，形成具有凸缘部54a(参照图3)的第2密封部54。
[第1实施方式的作用效果]
如上所述，本实施方式的蓄电模块的制造方法包含：准备层叠体30和多个第1密封部52的工序(准备工序)；对层叠体30的层叠方向D1上的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b进行加工，使得一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度d1比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短的工序(加工工序)；以及通过使树脂材料RM在模框M内流通的注射模塑成型来形成第2密封部54的工序(注射模塑成型工序)，第2密封部54从层叠方向D1观看时设置在第1密封部52的周围，将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52的层叠方向上的外侧面的至少一部分覆盖。
在该蓄电模块的制造方法中，将层叠体30的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b加工成：该一个或多个伸出部分52b(在本实施方式中作为一个例子是外缘部E1所包含的4个第1密封部521～524的伸出部分52b和外缘部E2所包含的4个第1密封部525～528的伸出部分52b)的长度d1比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。由此，外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b与外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b相比，卷起等变形得到抑制。其结果是，在注射模塑成型时，层叠体30的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b卷起而将树脂材料RM的流路堵塞的可能性被降低。即，在注射模塑成型时，能够使树脂材料RM易于流入到与凸缘部54a(第2密封部54中的、将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52的外侧面的至少一部分覆盖的部分)对应的空间。如此，根据该蓄电模块的制造方法，能够精度良好地形成将层叠体30的侧面30a密封(封闭)的密封构件(第1密封部52和第2密封部54)。
参照图7所示的比较例对上述效果进行补充。该比较例是在上述的准备工序之后立即实施了注射模塑成型工序的例子。即，在比较例中，未对层叠体30的层叠方向D1上的外缘部所包含的第1密封部52的伸出部分52b实施加工(加热、切削等)，该伸出部分52b的长度为与外缘部中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度相同的长度。因此，在比较例中，如图7所示，在负极终端电极侧和正极终端电极侧的每一侧(或者其中一侧)，设置在终端电极的第1密封部52有可能卷起从而堵塞朝向与凸缘部54a对应的空间S的流路。在图7的例子中，不仅是设置在终端电极的第1密封部52会卷起，而且其旁边的第1密封部52也会卷起。若发生这种事态，则树脂材料RM有可能不会适当地流入到空间S，无法适当地形成第2密封部54(参照图3)。另一方面，在本实施方式的蓄电模块的制造方法中，如上所述，通过加工工序抑制了外缘部E所包含的第1密封部52的伸出部分52b的卷起，因此，能够使树脂材料RM适当地流入到与凸缘部54a对应的空间S。
另外，在加工工序中，通过对外缘部E所包含的多个第1密封部52的伸出部分52b进行加热，相邻的伸出部分52b彼此被熔接(接合)。通过这样利用热将相邻的伸出部分52b彼此熔接，能够提高外缘部E所包含的多个第1密封部52的伸出部分52b的强度。由此，能够进一步抑制由于注射模塑成型时流入的树脂材料RM的压力而致使外缘部E所包含的多个第1密封部52的伸出部分52b发生变形(卷起等)。其结果是，能够有效地抑制树脂材料RM流向与凸缘部54a对应的空间的流路被堵塞。
另外，在加工工序中，对外缘部E所包含的多个第1密封部52的伸出部分52b进行加工，使得离层叠端越近的第1密封部52，该第1密封部52的伸出部分52b的长度越短。通过进行加工，使得将树脂材料RM流向与凸缘部54a对应的空间S的流路堵塞的可能性越大的伸出部分52b(即，离层叠端越近的第1密封部52的伸出部分52b)，其长度就越短，从而，能够有效地抑制树脂材料RM流向与凸缘部54a对应的空间S的流路被堵塞。
本实施方式的蓄电模块12具备：层叠体30，其是分别具有电极板34、设置在电极板34的一个面的正极36以及设置在电极板34的另一个面的负极38的多个双极电极32层叠而成的；多个第1密封部52，其设置在各电极板34的缘部34a，分别具有从电极板34的端部34b伸出的伸出部分52b；以及第2密封部54，其从层叠体30的层叠方向D1观看时设置在多个第1密封部52的周围，将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52的层叠方向D1上的外侧面的至少一部分覆盖。层叠体30的层叠方向D1上的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度d1比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。
在该蓄电模块12中，层叠体30的外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b的长度d1比外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b的长度d2短。由此，在制造蓄电模块12时，外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b与外缘部E中未包含的第1密封部52的伸出部分52b相比，卷起等变形得到抑制。其结果是，在注射模塑成型时，外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的伸出部分52b卷起而将树脂材料RM的流路堵塞的可能性被降低。即，在注射模塑成型时，树脂材料RM易于流入到与凸缘部54a(第2密封部54中的、将位于层叠体30的层叠端的第1密封部52的外侧面的至少一部分覆盖的部分)对应的空间S。如此，根据蓄电模块12，能够精度良好地形成将层叠体30的侧面30a密封的密封构件(第1密封部52和第2密封部54)。
以上，详细地说明了本发明的第1实施方式，但本发明不限于上述实施方式。例如，也可以是如图8所示的第1变形例的蓄电模块12A那样，层叠体30的上侧和下侧各自的外缘部所包含的多个(在此为2个)第1密封部52A的伸出部分52b的一部分沿着与层叠方向D1平行的方向被切除，从而形成台阶状的切口形状。在这种构成中，也能够抑制外缘部所包含的第1密封部52A的伸出部分52b的卷起，在注射模塑成型工序中，能够使树脂材料易于流入到与凸缘部54a对应的空间。
另外，外缘部E所包含的一个或多个第1密封部52的端部52a的形状也可以不必一定通过利用热进行加工来形成，例如也可以通过对该一个或多个第1密封部52的伸出部分52b进行切削加工来形成。
另外，也可以是如图9所示的第2变形例的蓄电模块12B那样，外缘部E所包含的多个第1密封部52的端部52a呈弧形(R形状)。即，由外缘部E所包含的多个第1密封部52的端部52a形成的面不限于通过如上所述的C面加工而形成的C面，也可以是通过R面加工形成的R面(带有圆度的面)。R面加工例如可以通过将形成有弧形的热板按压到多个第1密封部52的端部52a等来进行。不过，R面加工也可以是其它加工方法，例如也可以是机械式切断处理。
在此，作为一个例子，通过R面加工除去了将设置在负极终端电极的第1密封部52B1的加工前的伸出部分52b和设置在与负极终端电极相邻的3个电极板34的3个第1密封部52B2～52B4的加工前的伸出部分52b合起来的区域的一部分。由此，由4个第1密封部52B1～52B4的端部52a形成了R面。其结果是，在第2密封部54中的与第1密封部52B1～52B4的端部52a接触的部分形成有与第1密封部52B1～52B4的端部52a的形状对应的R面部54b。
同样地，通过R面加工除去了将设置在正极终端电极的第1密封部52B5的加工前的伸出部分52b和设置在与正极终端电极相邻的3个电极板34的3个第1密封部52B6～52B8的加工前的伸出部分52b合起来的区域的一部分。由此，由4个第1密封部52B5～52B8的端部52a形成了R面。其结果是，在第2密封部54中的与第1密封部52B5～52B8的端部52a接触的部分形成有与第1密封部52B5～52B8的端部52a的形状对应的R面部54b。
通过在第2密封部54形成R面部54b，能够有效地提高蓄电模块12B的耐压性能。参照图10和图11详细地对此进行说明。
图10是示出分析模型SM的概略图。分析模型SM是为了对由于蓄电模块的内压上升而正极终端电极的电极板34和设置在该电极板34的第1密封部52将第2密封部54的凸缘部54a顶起时的动作进行模拟所准备的模型的一个例子。分析模型SM不同于实际的蓄电模块的构成。在分析模型SM中，凸缘部54a的厚度(层叠方向D1上的长度)设定为1.13mm。凸缘部54a的伸出长度(凸缘部54a的基端部与顶端部之间的距离)设定为4.1mm。凸缘部54a的顶端部与导电板14的距离设定为0.5mm。此外，在分析模型SM中，第1密封部52与导电板14是接触的，这与实际的蓄电模块的构成不同。
图11是示出上述分析模型SM的分析结果的坐标图。图11所示的分析结果是针对R面部54b的中央部分(图10的区域A1)和第1密封部52与第2密封部54的粘接部分(图10的区域A2)，分别示出了各部分断裂(剥离)时(达到标准(criteria)时)的内压(分析模型SM的内部空间S1的内压)与作为R面部54b的弧形的尺寸(圆的半径)的R尺寸的关系。
在图11中，曲线G1示出了区域A1的达到标准时的内部空间S1的内压与R尺寸的关系，曲线G2示出了区域A2的达到标准时的内部空间S1的内压与R尺寸的关系。曲线G1、G2的虚线部分是通过基于与其它R尺寸对应的计算结果的外推而得到的推定值。如图11所示，通过使用分析模型SM的分析，得到了在易于受到蓄电模块的内压上升带来的影响的任何一个区域A1、A2中都是R面部54b的R尺寸越大则耐压性能越提高这一分析结果。具体地，得到了示出如下内容的分析结果：通过形成R尺寸为1mm的R面部54b，与未设置R面部54b的情况(R尺寸为0的情况)相比，能够将区域A1断裂时的内压(破坏压力)从约0.4MPa(推定值)提高到约1MPa，能够将区域A2断裂时的内压(破坏压力)从约1.5MPa(推定值)提高到约2.7MPa。
此外，在蓄电模块12B中，例示了由多个(在此为4个)第1密封部52的端部52a形成平滑的弧形的方式，但由多个第1密封部52的端部52a形成的弧形也可以是形成为台阶状的伪弧形。
[第2实施方式]
如图12所示，第2实施方式的蓄电模块12C具有：层叠体130；以及框体150(密封部)，其以从层叠方向D观看时包围电极(多个双极电极132、负极终端电极132A以及正极终端电极132B)的缘部的方式设置于层叠体130。层叠体130的层叠方向D与蓄电装置10的层叠方向D一致。层叠体130具有在层叠方向D上延伸的侧面130a。
双极电极132与双极电极32同样地包含电极板134、设置在电极板134的第1面134a的正极136、设置在电极板134的与第1面134a相反的一侧的第2面134b的负极138。正极136与正极36同样地是通过将正极活性物质涂敷于电极板134而形成的正极活性物质层。负极138与负极38同样地是通过将负极活性物质涂敷于电极板134而形成的负极活性物质层。在层叠体130中，一个双极电极132的正极136隔着隔离物140与在层叠方向D上相邻的另一个双极电极132的负极138相对。在层叠体130中，一个双极电极132的负极138隔着隔离物140与在层叠方向D上相邻的又一个双极电极132的正极136相对。
负极终端电极132A包含电极板134和设置在电极板134的第2面134b的负极138。负极终端电极132A以其第2面134b成为层叠体130的内侧(层叠方向D上的中心侧)的方式配置在层叠方向D的一端。负极终端电极132A的负极138隔着与隔离物40同样的隔离物140而与层叠方向D的一端的双极电极132的正极136相对。正极终端电极132B包含电极板134和设置在电极板134的第1面134a的正极136。正极终端电极132B以其第1面134a成为层叠体130的内侧的方式配置在层叠方向D的另一端。正极终端电极132B的正极136隔着隔离物140与层叠方向D的另一端的双极电极132的负极138相对。
导电板14是与负极终端电极132A的电极板134的第1面134a接触的。另外，与蓄电模块12C相邻的另一个导电板14是与正极终端电极132B的电极板134的第2面134b接触的。来自约束构件16的约束负载经由导电板14从负极终端电极132A和正极终端电极132B附加于层叠体130。即，导电板14也是沿着层叠方向D对层叠体130附加约束负载的约束构件。
框体150例如通过绝缘性的树脂在整体上形成为矩形的筒状。框体150以包围电极板134的缘部134c的方式设置于层叠体130的侧面130a。框体150在侧面130a中保持缘部134c。框体150具有：多个第1密封部151，其熔接于缘部134c；以及单个第2密封部152，其以沿着侧面130a从外侧包围第1密封部151的方式接合于第1密封部151。
第1密封部151从层叠方向D观看时呈矩形环状，连续地设置在缘部134c的整周上。第1密封部151熔接于电极板134的第1面134a并与第1面134a气密地接合。第1密封部151例如通过超声波或者热被熔接。第1密封部151是具有规定的厚度(层叠方向D的长度)的膜。电极板134的端面是从第1密封部151露出的。第1密封部151的内侧的一部分位于在层叠方向D上相互相邻的电极板134的缘部134c彼此之间，外侧的一部分从电极板134向外侧伸出。第1密封部151在该外侧的一部分中埋设于第2密封部152。沿着层叠方向D相互相邻的第1密封部151彼此是相互分开的。
第2密封部152设置在层叠体130和第1密封部151的外侧，构成了蓄电模块12C的外壁(箱体)。第2密封部152例如通过树脂的注射模塑成型来形成，沿着层叠方向D在层叠体130的整个长度上延伸。第2密封部152呈以层叠方向D为轴向而延伸的筒状(环状)。第2密封部152例如通过注射模塑成型时的热而熔接(接合)于第1密封部151的外表面。
第2密封部152与第1密封部151一起将沿着层叠方向D相互相邻的双极电极132之间、沿着层叠方向D相互相邻的负极终端电极132A与双极电极132之间、以及沿着层叠方向D相互相邻的正极终端电极132B与双极电极132之间分别封闭。由此，在双极电极132之间、负极终端电极132A与双极电极132之间、以及正极终端电极132B与双极电极132之间分别形成有被气密地分隔开的内部空间V。在该内部空间V例如收纳有包括氢氧化钾水溶液等碱水溶液的电解液(未图示)。电解液浸渍到隔离物140、正极136以及负极138内。
第1密封部151和第2密封部152例如是绝缘性的树脂，可以由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或改性聚苯醚(改性PPE)等构成。
第2密封部152具有第1凸缘部153，第1凸缘部153接合于第1终端密封部151A，第1终端密封部151A是在层叠方向D上的一端侧设置于负极终端电极132A的缘部的第1密封部151。第1终端密封部151A熔接于负极终端电极132A的电极板134的第1面134a。第1凸缘部153具有从层叠方向D观看时与第1终端密封部151A重叠的部分。第1凸缘部153在层叠体130的一端侧形成为从层叠方向D观看时向内侧延伸的矩形环状。第1凸缘部153抵接于第1终端密封部151A的外表面(与熔接到电极板134的第1面134a的面相反的一侧的面)。第1凸缘部153熔接于第1终端密封部151A的外表面。
第2密封部152具有第2凸缘部154，第2凸缘部154接合于第2终端密封部151B，第2终端密封部151B是在层叠方向D上的另一端侧设置于正极终端电极132B的缘部的第1密封部151。第2终端密封部151B熔接于正极终端电极132B的电极板134的第2面134b。第2凸缘部154具有从层叠方向D观看时与第2终端密封部151B重叠的部分。第2凸缘部154在层叠体130的另一端侧形成为从层叠方向D观看时向内侧延伸的矩形环状。第2凸缘部154抵接于第2终端密封部151B的外表面(与熔接到电极板134的第2面134b侧的面相反的一侧的面)。第2凸缘部154熔接于第2终端密封部151B的外表面。
如图13所示，第1凸缘部153和负极终端电极132A具有从层叠方向D观看时相互重叠的部分153a。即，从层叠方向D观看时，第1凸缘部153的内侧端部153b位于比负极终端电极132A的电极板134的端部134d靠内侧的位置。部分153a从层叠方向D观看时在负极终端电极132A的电极板134的缘部的整周上形成为矩形框状。部分153a的宽度w(即，从层叠方向D观看时第1凸缘部153、第1终端密封部151A以及负极终端电极132A重叠的部分的宽度)例如设定为第1终端密封部151A的厚度(层叠方向D的长度)的10倍程度。
在此，蓄电模块12C由于被使用而会在其内部(各内部空间V)产生气体。由于该气体，蓄电模块12C内的内压会上升。若发生这种内压的上升，则在蓄电模块12C的结构上，会在层叠体130的最外层(层叠体130的一端或另一端)，沿着层叠方向D从内侧向外侧作用压力(参照图13的箭头)。在这种情况下，配置在层叠体130的最外层的构件中的强度比较低的第1密封部151(第1终端密封部151A或第2终端密封部151B)成为脆弱部。并且，例如若这种脆弱部受到上述压力而从内侧向外侧发生变形，则蓄电模块12C的内部所存储的电解液从该变形部分漏出的可能性会变高。
而在上述的蓄电模块12C中，第1凸缘部153与负极终端电极132A的组具有从层叠方向D观看时相互重叠的部分(从层叠方向D观看时与部分153a重叠的部分)。即，各构件(第1凸缘部153与负极终端电极132A的组)配置成不会仅由脆弱部(第1终端密封部151A)承受上述压力。由此，实现了蓄电模块12C的耐压强度的提高，抑制了上述脆弱部的变形。其结果是，降低了如上所述的电解液漏出的可能性。因此，根据蓄电模块12C，能够有效地抑制电解液的漏液。
此外，在本实施方式中，第2凸缘部154与正极终端电极132B的组也与第1凸缘部153与负极终端电极132A的组同样地具有从层叠方向D观看时相互重叠的部分(交叠部分)。这样，在负极终端电极132A侧和正极终端电极132B侧这两侧均存在交叠部分，从而能够有效地提高蓄电模块12C的耐压强度。由此，能够提高蓄电模块12C的层叠方向D上的约束压力，其结果是，能够有效地抑制电解液从负极终端电极132A侧或正极终端电极132B侧的漏液。不过，也可以是，第1凸缘部153与负极终端电极132A的组和第2凸缘部154与正极终端电极132B的组中的至少一组具有从层叠方向D观看时相互重叠的部分。在这种情况下，也能够实现蓄电模块12C的耐压强度和约束压力的提高，其结果是，能够抑制电解液的漏液。
另外，在将碱水溶液作为电解液使用的蓄电模块12C中，由于所谓的碱蠕变(alkali creep)现象，易于发生电解液从层叠体130的负极侧的端部(另一端)的漏液。因此，根据如蓄电模块12C那样至少第1凸缘部153和负极终端电极132A具有从层叠方向D观看时相互重叠的部分的构成，能够提高蓄电模块12C的负极侧的端部的耐压强度而提高约束压力，因此，能够更进一步有效地抑制由碱蠕变现象所致的电解液的漏液。
另外，优选部分153a的宽度w(即，从层叠方向D观看时第1凸缘部153、第1终端密封部151A以及负极终端电极132A重叠的部分的宽度)设定成蓄电模块12C的耐压强度成为饱和状态(相对于宽度w的增加量，耐压强度变为固定而不再进一步上升的状态)的大小。通过将重复部分的大小(宽度w)设为必要的充分的大小，能够降低第2密封部152的材料成本。
以上，虽然说明了本发明的第1实施方式和第2实施方式，但是在第1实施方式和第2实施方式中的任何一个实施方式中都能够有效地抑制蓄电模块的电解液的漏液。另外，第1实施方式和第2实施方式也可以相互组合。在这种情况下，能够得到第1实施方式的效果和第2实施方式的效果这两种效果。
附图标记说明
10…蓄电装置，12、12A、12B、12C…蓄电模块，30、130…层叠体，30a、130a…侧面，32、132…双极电极，34、134…电极板，34a…缘部，34b…端部，36、136…正极，38、138…负极，50、150…框体，52、52A、52B1～52B8、151、521～528…第1密封部，52b…伸出部分，54、152…第2密封部，54a…凸缘部，54b…R面部，132A…负极终端电极，132B…正极终端电极，151A…第1终端密封部，151B…第2终端密封部，153…第1凸缘部，154…第2凸缘部，D1…层叠方向，E、E1、E2…外缘部，M…模框，RM…树脂材料。

Claims (3)

1.一种蓄电模块，其特征在于，具备：
层叠体，其是多个电极层叠而成的；以及
密封部，其以从上述层叠体的层叠方向观看时包围上述电极的缘部的方式设置于上述层叠体，
上述电极包含多个双极电极、负极终端电极以及正极终端电极，
上述双极电极包含电极板、设置在上述电极板的第1面的正极、以及设置在上述电极板的与上述第1面相反的一侧的第2面的负极，
上述负极终端电极包含上述电极板和设置在该电极板的上述第2面的负极，并以上述第2面位于上述层叠体的内侧的方式配置在上述层叠方向上的上述层叠体的一端，
上述正极终端电极包含上述电极板和设置在该电极板的上述第1面的正极，并以上述第1面位于上述层叠体的内侧的方式配置在上述层叠方向上的上述层叠体的另一端，
上述密封部包含：多个第1密封部，其设置在多个上述电极各自的缘部；以及第2密封部，其以从上述层叠方向观看时包围上述多个第1密封部的方式接合到上述第1密封部，
上述第2密封部包含：第1凸缘部，其与第1终端密封部抵接，并且具有从上述层叠方向观看时与上述第1终端密封部重叠的部分，上述第1终端密封部是在上述层叠体的上述一端侧设置于上述负极终端电极的缘部的上述第1密封部；以及第2凸缘部，其与第2终端密封部抵接，并且具有从上述层叠方向观看时与上述第2终端密封部重叠的部分，上述第2终端密封部是在上述层叠体的上述另一端侧设置于上述正极终端电极的缘部的上述第1密封部，
上述第1凸缘部与上述负极终端电极的电极板的组和上述第2凸缘部与上述正极终端电极的电极板的组中的至少一组具有从上述层叠方向观看时相互重叠的部分。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块，
至少上述第1凸缘部和上述负极终端电极的电极板具有从上述层叠方向观看时相互重叠的部分。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电模块，
上述多个第1密封部分别具有从上述电极板的缘部伸出的伸出部分，
上述层叠体的上述层叠方向上的外缘部所包含的一个或多个上述第1密封部的上述伸出部分的长度比上述外缘部中未包含的上述第1密封部的上述伸出部分的长度短。
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