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Technisches Gebiet
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Elektrizitätsspeichermodul.
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STAND DER TECHNIK
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Patentliteratur 1 offenbart eine Bipolarbatterie. Die Bipolarbatterie hat ein Batterieelement, das eine Vielzahl von Platten von Bipolarelektroden hat, die gestapelt sind. Die Bipolarelektrode hat einen Stromabnehmer, eine Positivelektrodenschicht, die an einer Fläche des Stromabnehmers vorgesehen ist, und eine Negativelektrodenschicht, die an der anderen Fläche des Stromabnehmers vorgesehen ist. Darüber hinaus hat die Bipolarbatterie eine Harzgruppe, die eine äußere Seite des Batterieelements bedeckt. Die Harzgruppe ist vorgesehen, um das Batterieelement luftdicht zu halten, sodass eine elektrolytische Lösung im Inneren der Batterie und dergleichen nicht zu der Außenseite entweichen.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2005-005163.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In der Bipolarbatterie wird, wenn beispielsweise ein Innendruck ansteigt, eine Last in der Bipolarelektrode aufgehoben, die bei einem mittleren Abschnitt gelegen ist, aber die Last wird nicht in einer äußersten Bipolarelektrode aufgehoben, und somit gibt es Bedenken, dass der Stromabnehmer die Harzgruppe verformt werden können. In diesem Fall tritt ein Spalt zwischen der Harzgruppe und dem Stromabnehmer auf und somit kann ein Entweichen der elektrolytischen Lösung auftreten oder ein Brechen der Harzgruppe kann auftreten. Insbesondere in einem Fall, in dem die Negativelektrodenschicht an dem äußersten Abschnitt gelegen ist und die elektrolytische Lösung aus einer wässrigen Alkalilösung gebildet ist, ist es wahrscheinlich, dass ein Entweichen der elektrolytischen Lösung von dem Spalt aufgrund des sogenannten Alkalikriechphänomens auftritt. In diesem Zustand ist es bevorzugt, eine Zuverlässigkeit durch Unterdrücken des Entweichens oder Brechens in einem Elektrizitätsspeichermodul wie der Bipolarbatterie zu verbessern.
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Hier ist eine Aufgabe eines Aspekts der Erfindung, ein Elektrizitätsspeichermodul vorzusehen, das eine Zuverlässigkeit verbessern kann.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Elektrizitätsspeichermodul vorgesehen, das folgendes hat: Einen Stapelkörper, der eine Vielzahl von Elektroden hat, die entlang einer ersten Richtung gestapelt sind; und einen Dichtungskörper, der an dem Stapelkörper vorgesehen ist, um einen Randabschnitt der Elektroden zu umgeben. Die Elektroden haben eine Vielzahl von Bipolarelektroden, eine Negativanschlusselektrode und eine Positivanschlusselektrode. Die Bipolarelektrode hat eine Elektrodenplatte, eine positive Elektrode, die an einer ersten Fläche der Elektrodenplatte vorgesehen ist, und eine negative Elektrode, die an einer zweiten Fläche der Elektrodenplatte vorgesehen ist, die entgegengesetzt zu der ersten Fläche ist. Die Negativanschlusselektrode hat die Elektrodenplatte und eine negative Elektrode, die an der zweiten Fläche vorgesehen ist, und ist an einem Ende des Stapelkörpers in der ersten Richtung derart angeordnet, dass die zweite Fläche eine innere Seite des Stapelkörpers ist. Die Positivanschlusselektrode hat die Elektrodenplatte und eine positive Elektrode, die an der ersten Fläche vorgesehen ist, und ist an dem anderen Ende des Stapelkörpers in der ersten Richtung derart angeordnet, dass die erste Fläche eine innere Seite des Stapelkörpers ist. Der Dichtungskörper hat eine Vielzahl von ersten Dichtungsabschnitten, die an Randabschnitte der Elektroden gefügt sind, und einen zweiten Dichtungsabschnitt, der an die ersten Dichtungsabschnitte gefügt ist, um die Vielzahl von ersten Dichtungsabschnitten von einer äußeren Seite zu umgeben. Der zweite Dichtungsabschnitt hat einen ersten überlappenden Abschnitt, der an einem dritten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den dritten Dichtungsabschnitt als einen von den ersten Dichtungsabschnitten zu überlappen, der an einen Randabschnitt der Negativanschlusselektrode an der einen Endseite des Stapelkörpers gefügt ist. Der erste Überlappungsabschnitt hat einen Regulationsabschnitt, der gestaltet ist, um eine Verformung des dritten Dichtungsabschnitts entlang der ersten Richtung zu regulieren.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul ist der Dichtungskörper in dem Stapelkörper der Elektroden vorgesehen. Der Dichtungskörper hat die ersten Dichtungsabschnitte, die an die Randabschnitte der Elektroden gefügt sind, und den zweiten Dichtungsabschnitt, der vorgesehen ist, um die ersten Dichtungsabschnitte zu umgeben. Andererseits ist die Negativanschlusselektrode, die die Elektrodenplatte und die negative Elektrode hat, an dem einen Ende des Stapelkörpers der Elektroden angeordnet. Darüber hinaus hat der zweite Dichtungsabschnitt den ersten überlappenden Abschnitt, der an dem dritten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den dritten Dichtungsabschnitt zu überlappen, der einer von den ersten Dichtungsabschnitten ist, der an den Randabschnitt der Negativanschlusselektrode gefügt ist. Darüber hinaus hat der erste Überlappungsabschnitt den Regulationsabschnitt, der gestaltet ist, um eine Verformung des dritten Dichtungsabschnitts zu regulieren. Demgemäß wird wenigstens an der Negativanschlusselektrodenseite eine Verformung des Dichtungskörpers oder dergleichen unterdrückt, und somit wird ein Entweichen oder Brechen unterdrückt. Als eine Folge ist gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul eine Zuverlässigkeit verbessert.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung kann der zweite Dichtungsabschnitt einen zweiten überlappenden Abschnitt haben, der an einem vierten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den vierten Dichtungsabschnitt als einen von den ersten Dichtungsabschnitten zu überlappen, der an einen Randabschnitt der Positivanschlusselektrode an der anderen Endseite des Stapelkörpers gefügt ist, und der erste überlappende Abschnitt kann einen Abschnitt, dessen Dicke entlang der ersten Richtung größer ist als die Dicke des zweiten überlappenden Abschnitts, als den Regulationsabschnitt haben. In diesem Fall kann eine Zuverlässigkeit mit einer einfachen Gestaltung verbessert werden.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung kann die Dicke des ersten überlappenden Abschnitts entlang der ersten Richtung gleich wie oder größer als 300 µm und gleich wie oder geringer als 3 mm sein.
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Das Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung kann des Weiteren ein Beschränkungsbauteil haben, das an der einen Endseite des Stapelkörpers angeordnet ist und gestaltet ist, um eine Beschränkungslast auf den Stapelkörper entlang der ersten Richtung aufzubringen, und die Dicke des Regulationsabschnitts entlang der ersten Richtung kann zwei oder mehr Mal die Dicke des ersten Dichtungsabschnitts entlang der ersten Richtung in einem Bereich sein, in dem ein äußerer Rand des Regulationsabschnitts in der ersten Richtung an einer weiter inneren Seite des Stapelkörpers im Vergleich zu einem äußeren Rand des Beschränkungsbauteils gelegen ist. In diesem Fall kann eine Zuverlässigkeit verbessert werden, während eine Erhöhung einer Größe vermieden wird.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung kann der erste überlappende Abschnitt einen Abschnitt, der sich zu der inneren Seite des Stapelkörpers erstreckt, um die Elektrodenplatte der Negativanschlusselektrode weiter zu überlappen, als den Regulationsabschnitt haben. Selbst in diesem Fall kann eine Zuverlässigkeit mit einer einfachen Gestaltung verbessert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Elektrizitätsspeichermodul vorgesehen, das folgendes hat: Einen Stapelkörper, der eine Vielzahl von Elektroden hat, die entlang einer ersten Richtung gestapelt sind; und einen Dichtungskörper, der an dem Stapelkörper vorgesehen ist, um einen Randabschnitt der Elektroden zu umgeben. Die Elektroden haben eine Vielzahl von Bipolarelektroden, eine Negativanschlusselektrode und eine Positivanschlusselektrode. Die Bipolarelektrode hat eine Elektrodenplatte, eine positive Elektrode, die an einer ersten Fläche der Elektrodenplatte vorgesehen ist, und eine negative Elektrode, die an einer zweiten Fläche der Elektrodenplatte vorgesehen ist, die entgegengesetzt zu der ersten Fläche ist. Die Negativanschlusselektrode hat die Elektrodenplatte und eine negative Elektrode, die an der zweiten Fläche vorgesehen ist, und ist an einem Ende des Stapelkörpers in der ersten Richtung derart angeordnet, dass die zweite Fläche eine innere Seite des Stapelkörpers ist. Die Positivanschlusselektrode hat die Elektrodenplatte und eine positive Elektrode, die an der ersten Fläche vorgesehen ist, und ist an dem anderen Ende des Stapelkörpers in der ersten Richtung derart angeordnet, dass die erste Fläche eine innere Seite des Stapelkörpers ist. Der Dichtungskörper hat eine Vielzahl von ersten Dichtungsabschnitten, die an Randabschnitte der Elektroden gefügt sind, und einen zweiten Dichtungsabschnitt, der an die ersten Dichtungsabschnitte gefügt ist, um die Vielzahl von ersten Dichtungsabschnitten von einer äußeren Seite zu umgeben. Der zweite Dichtungsabschnitt hat einen ersten überlappenden Abschnitt, der an einem dritten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den dritten Dichtungsabschnitt als einen von den ersten Dichtungsabschnitten zu umgeben, der an einen Randabschnitt der Negativanschlusselektrode an der einen Endseite des Stapelkörpers gefügt ist. Der erste überlappende Abschnitt hat einen ersten Abschnitt mit einer Dicke gleich wie oder größer als die Dicke des zweiten Dichtungsabschnitts an einer Seitenfläche, die die erste Richtung des Stapelkörpers schneidet.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul ist der Dichtungskörper an dem Stapelkörper der Elektroden vorgesehen. Der Dichtungskörper hat die ersten Dichtungsabschnitte, die an die Randabschnitte der Elektroden gefügt sind, und den zweiten Dichtungsabschnitt, der vorgesehen ist, um die ersten Dichtungsabschnitte zu umgeben. Andererseits ist die Negativanschlusselektrode, die die Elektrodenplatte und die negative Elektrode hat, an dem einen Ende des Stapelkörpers der Elektroden angeordnet. Darüber hinaus hat der zweite Dichtungsabschnitt den ersten überlappenden Abschnitt, der an dem dritten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den dritten Dichtungsabschnitt als einen von den ersten Dichtungsabschnitten zu überlappen, der an den Randabschnitt der Negativanschlusselektrode gefügt ist. Darüber hinaus hat der erste überlappende Abschnitt den ersten Abschnitt mit einer Dicke größer als die Dicke des zweiten Dichtungsabschnitts an einer Seitenfläche, die die erste Richtung des Stapelkörpers schneidet. Demgemäß wird wenigstens an der Negativanschlusselektrodenseite eine Verformung des Dichtungskörpers oder dergleichen unterdrückt, und somit wird ein Entweichen oder ein Brechen unterdrückt. Als eine Folge ist gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul eine Zuverlässigkeit verbessert.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung kann der zweite Dichtungsabschnitt einen zweiten überlappenden Abschnitt haben, der an einem vierten Dichtungsabschnitt vorgesehen ist, um den vierten Dichtungsabschnitt als einen von den ersten Dichtungsabschnitten zu überlappen, der an einen Randabschnitt der Positivanschlusselektrode an der anderen Seite des Stapelkörpers gefügt ist, und der zweite überlappende Abschnitt kann einen zweiten Abschnitt mit einer Dicke gleich wie oder größer als die Dicke des zweiten Dichtungsabschnitts an einer Seitenfläche des Stapelkörpers haben, die die erste Richtung schneidet. In diesem Fall wird selbst in der Positivanschlusselektrodenseite eine Verformung des Dichtungskörpers oder dergleichen unterdrückt, und somit wird ein Entweichen oder Brechen unterdrückt. Als eine Folge wird gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul eine Zuverlässigkeit zuverlässig verbessert.
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Hier, in einem Elektrizitätsspeichermodul, wird Wasserstoff an der negativen Elektrode bei dem ersten Laden aufgrund eines Wassers in einer elektrolytischen Lösung erzeugt. In einem Fall, in dem die negative Elektrode eine Wasserstoff okkludierende Legierung hat, wird der Wasserstoff an der negativen Elektrode okkludiert. Jedoch ist ein Wasserstoff absorbierender Zustand bei einem Innendruck zu der Zeit einer typischen Verwendung instabil, und somit gibt die negative Elektrode eine konstante Menge von Wasserstoff ab. Demgemäß kommt sie in einen Zustand, in dem Wasserstoff in einem inneren Raum vorhanden ist. In dem Elektrizitätsspeichermodul gibt es eine Anforderung für eine Unterdrückung einer Übertragung des Wasserstoffs (Wasserstoffübertragung) zu der Außenseite.
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Hier, in dem Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung, kann der erste Dichtungsabschnitt einen ringförmigen Erstreckungsabschnitt haben, der sich von einem Randabschnitt der Elektrode zu einer äußeren Seite der Elektrode aus Sicht von der ersten Richtung erstreckt, und der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt können in einer ringförmigen Form vorgesehen sein, um den Erstreckungsabschnitt aus Sicht von der ersten Richtung zu bedecken.
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In diesem Fall ist in einer Region, die dem Erstreckungsabschnitt des ersten Dichtungsabschnitts entspricht, eine Elektrode nicht dazwischen angeordnet, aus Sicht von der ersten Richtung, und es wird angenommen, dass eine Wasserstoffübertragung entlang der ersten Richtung wahrscheinlich auftritt. Im Gegensatz dazu sind in dem Elektrizitätsspeichermodul ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt, der eine relativ große Dicke haben, in einer Region vorgesehen, die den Erstreckungsabschnitt überlappt, aus Sicht von der ersten Richtung. Demzufolge wird eine Wasserstoffübertragung von der Region unterdrückt, und somit ist eine Zuverlässigkeit zuverlässiger verbessert.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß den Aspekten der Erfindung ist es möglich, ein Elektrizitätsspeichermodul vorzusehen, das eine Zuverlässigkeit verbessern kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Elektrizitätsspeichervorrichtung darstellt.
- 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung des Elektrizitätsspeichermoduls darstellt, das in 1 dargestellt ist.
- 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Fügegrenzfläche zwischen einer Elektrodenplatte und einem ersten Harzabschnitt darstellt.
- 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem Vergleichsbeispiel.
- 5 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Problems, das in dem Elektrizitätsspeichermodul des Vergleichsbeispiels auftritt.
- 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung eines Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem Modifikationsbeispiel darstellt.
- 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung eines Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem weiteren Modifikationsbeispiel darstellt.
- 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, der in 7 dargestellt ist.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel eines Elektrizitätsspeichermoduls mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass in der Beschreibung der Zeichnungen das gleiche Bezugszeichen den gleichen oder äquivalenten Elementen verliehen ist, und eine redundante Beschreibung von diesen kann in einigen Fällen weggelassen sein.
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1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Elektrizitätsspeichervorrichtung darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, kann eine Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 beispielsweise als Batterien von verschiedenen Fahrzeugen, wie einem Gabelstapler, einem Hybridfahrzeug und einem elektrischen Fahrzeug, verwendet werden. Die Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 hat einen Modulstapelkörper 2, der eine Vielzahl von Elektrizitätsspeichermodulen 4, die gestapelt sind, und ein Beschränkungsbauteil 3 hat, das eine Beschränkungslast auf dem Modulstapelkörper 2 in einer Stapelrichtung von diesem aufbringt.
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Der Modulstapelkörper 2 hat die Vielzahl (hier drei) von Elektrizitätsspeichermodulen 4 und eine Vielzahl (hier vier) von leitenden Platten 5. Jedes der Elektrizitätsspeichermodule 4 ist eine Bipolarbatterie und hat eine rechteckige Form aus Sicht von einer Stapelrichtung. Beispielsweise ist das Elektrizitätsspeichermodul 4 eine Sekundärbatterie, wie eine Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie und eine Lithiumionensekundärbatterie, oder ein elektrischer Doppelschichtkondensator. In der folgenden Beschreibung wird die Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie beispielhaft beschrieben.
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Die Elektrizitätsspeichermodule 4, die in der Stapelrichtung benachbart zueinander sind, sind durch jede der leitenden Platten 5 elektrisch miteinander verbunden. Die leitende Platte 5 ist zwischen den Elektrizitätsspeichermodulen 4, die in der Stapelrichtung benachbart zueinander sind, und an einer äußeren Seite der Elektrizitätsspeichermodule 4 angeordnet, die an Stapelenden gelegen sind. Ein Positivelektrodenanschluss 6 ist mit einer der leitenden Platten 5 verbunden, die an einer äußeren Seite der Elektrizitätsspeichermodule 4 angeordnet ist, die an den Stapelenden gelegen sind, und ein Negativelektrodenanschluss 7 ist mit der anderen leitenden Platten 5 zwischen den leitenden Platte 5 verbunden, die an einer äußeren Seite der Elektrizitätsspeichermodule 4 angeordnet sind, die an den Stapelenden gelegen sind. Beispielsweise erstrecken sich der Positivelektrodenanschluss 6 und der Negativelektrodenanschluss 7 von Randabschnitten der leitenden Platten 5 in einer Richtung, die die Stapelrichtung schneidet. Ein Laden und Entladen der Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 werden durch den Positivelektrodenanschluss 6 und den Negativelektrodenanschluss 7 ausgeführt.
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Eine Vielzahl von Strömungsdurchgängen 5a, durch die ein Kältemittel, wie Luft, zirkuliert, ist im Inneren der leitenden Platte 5 vorgesehen. Beispielsweise erstrecken sich die Strömungsdurchgänge 5a entlang einer Richtung, die die Stapelrichtung und die Erstreckungsrichtung des Positivelektrodenanschlusses 6 und des Negativelektrodenanschlusses 7 schneidet (senkrecht zu diesen ist). Die leitende Platte 5 hat eine Funktion als eine Wärmeableitungsplatte zum Ableiten von Wärme, die in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 erzeugt wird, durch Zirkulieren des Kältemittels durch die Strömungsdurchgänge 5a, zusätzlich zu einer Funktion als ein Verbindungsbauteil, das die Elektrizitätsspeichermodule 4 elektrisch miteinander verbindet. Es sei angemerkt, dass, in dem Beispiel, das in 1 dargestellt ist, eine Fläche der leitenden Platte 5 aus Sicht von der Stapelrichtung kleiner ist als eine Fläche des Elektrizitätsspeichermoduls 4. Jedoch kann die Fläche der leitenden Platte 5 gleich zu der Fläche des Elektrizitätsspeichermoduls 4 sein oder kann größer sein als die Fläche des Elektrizitätsspeichermoduls 4 von dem Gesichtspunkt einer Verbesserung einer Wärmeableitung her.
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Das Beschränkungsbauteil 3 hat ein Paar von Endplatten 8, zwischen denen der Modulstapelkörper 2 in einer Stapelrichtung angeordnet ist, und einen Befestigungsbolzen 9 und eine Mutter 10, die die Endplatten 8 befestigen. Jede der Endplatten 8 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Fläche, die geringfügig größer als die Flächen des Elektrizitätsspeichermoduls 4 und der leitenden Platte 5 aus Sicht von der Stapelrichtung ist. Ein Film F, der eine elektrisch-isolierende Eigenschaft hat, ist an einer inneren Fläche der Endplatte 8 (einer Fläche an der Seite des Modulstapelkörpers 2) vorgesehen. Die Endplatte 8 und die leitende Platte 5 sind durch den Film F isoliert.
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Ein Einsetzloch 8a ist in einem Randabschnitt der Endplatte an einer Position an einer äußeren Seite im Vergleich zu dem Modulstapelkörper 2 vorgesehen. Der Befestigungsbolzen 9 geht durch das Einsetzloch 8a von einer der Endplatten 8 zu dem Einsetzloch 8a der anderen Endplatte 8 hindurch, und die Mutter 10 ist auf einen Spitzenendabschnitt des Befestigungsbolzens 9 geschraubt, der von dem Einsetzloch 8a der anderen Endplatte 8 vorsteht. Demgemäß sind das Elektrizitätsspeichermodul 4 und die leitende Platte 5 durch die Endplatten 8 sandwichartig umgeben, um eine Einheit als den Modulstapelkörper 2 auszubilden, und eine Beschränkungslast wird auf den Modulstapelkörper 2 in der Stapelrichtung aufgebracht.
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Als nächstes wird eine Gestaltung des Elektrizitätsspeichermoduls 4 im Detail beschrieben. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung des Elektrizitätsspeichermoduls darstellt, das in 1 dargestellt ist. Wie in 2 dargestellt ist, hat das Elektrizitätsspeichermodul 4 einen Elektrodenstapelkörper (Stapelkörper) 11 und einen Dichtungskörper 12, der aus einem Harz ausgebildet ist und den Elektrodenstapelkörper 11 abdichtet. Der Elektrodenstapelkörper 11 hat eine Vielzahl von Elektroden (eine Vielzahl von Bipolarelektroden 14, eine einzelne Negativanschlusselektrode (Elektrode) 18 und eine einzelne Positivanschlusselektrode 19), die über einen Separator 13 in einer Stapelrichtung D (erste Richtung) gestapelt sind. Hier stimmt die Stapelrichtung D des Elektrodenstapelkörpers 11 mit der Stapelrichtung des Modulstapelkörpers 2 überein. Der Elektrodenstapelkörper 11 hat eine Seitenfläche 11a, die sich in der Stapelrichtung D erstreckt.
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Die Bipolarelektrode 14 hat eine Elektrodenplatte 15, eine positive Elektrode 16, die an einer ersten Fläche 15a der Elektrodenplatte 15 vorgesehen ist, und eine negative Elektrode 17, die an einer zweiten Fläche 15b der Elektrodenplatte 15 vorgesehen ist, die entgegengesetzt zu der ersten Fläche 15a ist. Die positive Elektrode 16 ist eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht, die durch Beschichten eines Positivelektrodenaktivmaterials auf die Elektrodenplatte 15 ausgebildet ist. Die negative Elektrode 17 ist eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht, die durch Beschichten eines Negativelektrodenaktivmaterials auf die Elektrodenplatte 15 ausgebildet ist. In dem Elektrodenstapelkörper 11 ist die positive Elektrode 16 von einer der Bipolarelektroden 14 der Negativelektrode 17 einer anderen Bipolarelektrode 14 zugewandt, die in der Stapelrichtung D benachbart ist, wobei der Separator 13 zwischen diesen angeordnet ist. In dem Elektrodenstapelkörper 11 ist die Negativelektrode 17 von einer der Bipolarelektroden 14 der positiven Elektrode 16 einer anderen Bipolarelektrode 14, die in der Stapelrichtung D benachbart ist, zugewandt, wobei der Separator 13 zwischen diesen angeordnet ist.
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Die Negativanschlusselektrode 18 hat die Elektrodenplatte 15 und die negative Elektrode 17, die an der zweiten Fläche 15b der Elektrodenplatte 15 vorgesehen ist. Die Negativanschlusselektrode 18 ist an einem Ende in der Stapelrichtung D derart angeordnet, dass die zweite Fläche 15b eine innere Seite (mittlere Seite mit Bezug auf die Stapelrichtung D) des Elektrodenstapelkörpers 11 ist. Die negative Elektrode 17 der Negativanschlusselektrode 18 ist der positiven Elektrode 16 der Bipolarelektrode 14 an dem einen Ende in der Stapelrichtung D über den Separator 13 zugewandt. Die Positivanschlusselektrode 19 hat die Elektrodenplatte 15 und die positive Elektrode 16, die an der ersten Fläche 15a der Elektrodenplatte 15 vorgesehen ist. Die Positivanschlusselektrode 19 ist an dem anderen Ende in der Stapelrichtung D derart angeordnet, dass die erste Fläche 15a eine innere Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 ist. Die positive Elektrode 16 der Positivanschlusselektrode 19 ist der Negativelektrode 17 der Bipolarelektrode 14 an dem anderen Ende in der Stapelrichtung D über den Separator 13 zugewandt.
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Eine leitende Platte 5 ist in Kontakt mit der ersten Fläche 15a der Elektrodenplatte 15 der Negativanschlusselektrode 18. Darüber hinaus ist eine weitere leitende Platte 5, die benachbart zu dem Elektrizitätsspeichermodul 4 ist, in Kontakt mit der zweiten Fläche 15b der Elektrodenplatte 15 der Positivanschlusselektrode 19. Eine Beschränkungslast, die von dem Beschränkungsbauteil 3 aufgebracht wird, wird auf den Elektrodenstapelkörper 11 von der Negativanschlusselektrode 18 und der Positivanschlusselektrode 19 über die leitenden Platten 5 aufgebracht. Das heißt, die leitenden Platten 5 funktionieren auch als ein Beschränkungsbauteil, das die Beschränkungslast auf den Elektrodenstapelkörper 11 entlang der Stapelrichtung D aufbringt.
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Beispielsweise ist die Elektrodenplatte 15 aus einem Metall wie Nickel und einer Nickelplattierten Stahlplatte ausgebildet. Als ein Beispiel ist die Elektrodenplatte 15 eine rechteckige Metallfolie, die aus Nickel ausgebildet ist. Ein Randabschnitt 15c der Elektrodenplatte 15 (Randabschnitt der Bipolarelektrode 14, der Negativanschlusselektrode 18 und der Positivanschlusselektrode 19) hat eine Form eines rechteckigen Rahmens und ist eine unbeschichtete Region, die nicht mit dem Positivelektrodenaktivmaterial und dem Negativelektrodenaktivmaterial beschichtet ist. Beispiele des Positivelektrodenaktivmaterials, das die positive Elektrode 16 bildet, umfassen Nickelhydroxid, und Beispiele des Negativelektrodenaktivmaterials, das die negative Elektrode 17 bildet, umfassen eine Wasserstoff okkludierende Legierung. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Ausbildungsregion der negativen Elektrode 17 an der zweiten Fläche 15b der Elektrodenplatte 15 geringfügig größer als eine Ausbildungsregion der positiven Elektrode 16 an der ersten Fläche 15a der Elektrodenplatte 15.
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Beispielsweise ist der Separator 13 in einer Form einer Platte ausgebildet. Beispiele des Separators 13 umfassen einen porösen Film, der aus einem Polyolefin-basierten Harz, wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), einem Gewebe oder Faservlies, das aus Polypropylen ausgebildet ist, Methylcellulose, und dergleichen. Darüber hinaus kann der Separator 13 mit einem Vinylidenfluidharz-Verbund oder dergleichen verstärkt sein. Es sei angemerkt, dass der Separator 13 nicht auf die Plattenform beschränkt ist, und ein taschenförmiger Separator kann verwendet werden.
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Der Dichtungskörper 12 ist aus einem isolierenden Harz in einer Form eines rechteckigen Rohrs als ein Ganzes ausgebildet. Der Dichtungskörper 12 ist an der Seitenfläche 11a des Elektrodenstapelkörpers 11 vorgesehen, um die Randabschnitte 15c zu umgeben. Der Dichtungskörper 12 hält den Randabschnitt 15c an der Seitenfläche 11a. Der Dichtungskörper 12 hat eine Vielzahl von ersten Harzabschnitten (eine Vielzahl von ersten Dichtungsabschnitten) 21, die an eine Vielzahl der Randabschnitte 15c gefügt sind (geschweißt als ein Beispiel (das gleiche gilt nachstehend)), und einen einzelnen zweiten Harzabschnitt (zweiter Dichtungsabschnitt) 22, der an die ersten Harzabschnitte 21 gefügt ist, um die ersten Harzabschnitte 21 von einer äußeren Seite entlang der Seitenfläche 11a zu umgeben.
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Die ersten Harzabschnitte 21 können eine rechteckige ringförmige Form haben und sind fortlaufend über den gesamten Umfang der Randabschnitte 15c aus Sicht von der Stapelrichtung D vorgesehen. Jeder der ersten Harzabschnitte 21 ist an die erste Fläche 15a und der Elektrodenplatte 15 luftdicht gefügt. Beispielsweise ist der erste Harzabschnitt 21 mit Ultraschallwellen oder Wärme gefügt. Der erste Harzabschnitt 21 ist ein Film, der eine vorbestimmte Dicke (eine Länge in der Stapelrichtung D) hat. Eine Endfläche der Elektrodenplatte 15 liegt von dem ersten Harzabschnitt 21 frei. In dem ersten Harzabschnitt 21 ist ein Teil an einer inneren Seite zwischen den Randabschnitten 15c der Elektrodenplatte 15, die benachbart zueinander in der Stapelrichtung D sind, gelegen, und ein Teil an einer äußeren Seite erstreckt sich von der Elektrodenplatte 15 zu der Außenseite. Der erste Harzabschnitt 21 ist in dem zweiten Harzabschnitt 22 an einem Teil an der äußeren Seite eingebettet. Die ersten Harzabschnitte 21, die benachbart zueinander entlang der Stapelrichtung D sind, sind voneinander beabstandet.
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Der zweite Harzabschnitt 22 ist an einer äußeren Seite des Elektrostapelkörpers 11 und der ersten Abschnitte 21 vorgesehen und bildet eine äußere Wand (ein Gehäuse) des Elektrizitätsspeichermoduls 4. Beispielsweise ist der zweite Harzabschnitt 22 durch Harzspritzgießen ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Länge des Elektrodenstapelkörpers 11 entlang der Stapelrichtung D. Der zweite Harzabschnitt 22 hat eine rohrförmige Form (ringförmige Form), die sich mit der Stapelrichtung D, die als eine Axialrichtung festgelegt ist, erstreckt. Beispielsweise wird der zweite Harzabschnitt 22 an die äußeren Flächen der ersten Harzabschnitte 21 mit Wärme zu der Zeit des Spitzgießens gefügt.
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Der zweite Harzabschnitt 22 dichtet einen Abschnitt zwischen den Bipolarelektroden 14, die benachbart zueinander entlang der Stapelrichtung D sind, einen Abschnitt zwischen der Negativanschlusselektrode 18 und der Bipolarelektrode 14, die benachbart zueinander entlang der Stapelrichtung D sind, und einen Abschnitt der Positivanschlusselektrode 19 und der Bipolarelektrode 14, die benachbart zueinander entlang der Stapelrichtung D sind, in Kombination mit den ersten Harzabschnitten 21 ab. Demgemäß ist ein Innenraum V, der luftdicht unterteilt ist, zwischen den Bipolarelektroden 14, zwischen der Negativanschlusselektrode 18 und der Bipolarelektrode 14 und zwischen der Positivanschlusselektrode 19 und der Bipolarelektrode 14 ausgebildet. Beispielsweise nimmt der Innenraum V eine elektrolytische Lösung (nicht dargestellt) auf, die aus einer wässrigen Alkalilösung, wie einer wässrigen Lösung aus Kaliumhydroxid, gebildet ist. Der Separator 13, die positive Elektrode 16 und die negative Elektrode 17 sind mit der elektrolytischen Lösung imprägniert.
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Beispielsweise können die ersten Harzabschnitte 21 und der zweite Harzabschnitt 22 mit Polypropylen (PP), Polyphenylensulfid (PPS) und modifiziertem Polyphenylenther (modifiziertes PPE) gebildet sein, die isolierende Harze sind.
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3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Fügegrenzfläche zwischen der Elektrodenplatte und den ersten Harzabschnitten darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, ist eine Fläche der Elektrodenplatte 15 aufgeraut. Hier ist die gesamte Fläche der Elektrodenplatte 15, einschließlich der ersten Fläche 15a, der zweiten Fläche 15b und einer Endfläche, wie in 2 dargestellt ist, aufgeraut. Beispielsweise ist die Fläche der Elektrodenplatte 15 durch Ausbilden einer Vielzahl von Vorsprüngen 15p durch einen elektroplattierenden Prozess aufgeraut. In dieser Weise tritt in einem Fall, in dem die Elektrodenplatte 15 aufgeraut ist, an der Fügegrenzfläche zwischen der Elektrodenplatte 15 und dem ersten Harzabschnitt 21, der erste Harzabschnitt 21 in einem geschmolzenen Zustand in einen konkaven Abschnitt ein, der durch das Aufrauen ausgebildet ist, und es zeigt sich ein Ankereffekt. Demgemäß kann eine Kopplungskraft zwischen der Elektrodenplatte 15 und dem ersten Harzabschnitt 21 verbessert werden. Wenigstens in einem Fall, in dem der Randabschnitt 15c in der ersten Fläche 15a aufgeraut ist, wird ein Effekt einer Verbesserung der Kopplungskraft erhalten. Beispielsweise haben die Vorsprünge 15p eine Form, die sich von einer Basisendseite zu einer Spitzenendseite ausdehnt. In diesem Fall wird eine Querschnittsform zwischen den Vorsprüngen 15p, die benachbart zueinander sind, eine Hinterschnittform, und es ist wahrscheinlich, dass der Ankereffekt auftritt. Es sei angemerkt, dass 3 eine schematische Ansicht ist, und die Form, Dichte und dergleichen, der Vorsprünge 15p sind nicht besonders beschränkt.
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Die weitere Beschreibung erfolgt mit nochmaligem Bezug auf 2. Wie in 2 dargestellt ist, hat der zweite Harzabschnitt 22 einen ersten überlappenden Abschnitt 22a, der an einem dritten Harzabschnitt 23 vorgesehen ist, um den dritten Harzabschnitt (den dritten Dichtungsabschnitt) 23 als einen der ersten Harzabschnitte 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Negativanschlusselektrode 18 an einer Endseite des Elektrodenstapelkörpers 11 in der Stapelrichtung D gefügt ist. Der erste überlappende Abschnitt 22a ist in einer rechteckigen ringförmigen Form ausgebildet und überlappt den gesamten Umfang eines äußeren Randabschnitts des dritten Harzabschnitts 23 aus Sicht von der Stapelrichtung D. Der erste überlappende Abschnitt 22a ist an eine äußere Fläche des dritten Harzabschnitts 23 luftdicht gefügt.
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Darüber hinaus hat der zweite Harzabschnitt 22 einen zweiten überlappenden Abschnitt 22b, der an einem vierten Harzabschnitt 24 vorgesehen ist, um den vierten Harzabschnitt (vierter Dichtungsabschnitt) 24 als einen der ersten Harzabschnitte 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Positivanschlusselektrode 19 an der anderen Endseite des Elektrodenstapelkörpers 11 in der Stapelrichtung D gefügt ist. Der zweite überlappende Abschnitt 22b ist in einer rechteckigen ringförmigen Form ausgebildet und überlappt den gesamten Umfang eines Außenrandabschnitts des vierten Harzabschnitts 24 aus Sicht von der Stapelrichtung D. Der zweite überlappende Abschnitt 22b ist luftdicht an eine äußere Fläche des vierten Harzabschnitts 24 gefügt.
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Die Dicke Ta des ersten überlappenden Abschnitts 22a entlang der Stapelrichtung D ist größer als die Dicke Tb des zweiten überlappenden Abschnitts 22b entlang der Stapelrichtung D. Demgemäß wird die Steifigkeit des ersten überlappenden Abschnitts 22a als ein Ganzes größer als die Steifigkeit des zweiten überlappenden Abschnitts 22b als ein Ganzes, und somit wird der erste überlappende Abschnitt 22a weniger wahrscheinlich relativ verformt. Als eine Folge ist ein Regulationsabschnitt 25, der gestaltet ist, um eine Verformung des dritten Harzabschnitts 23 entlang der Stapelrichtung D zu regulieren, in dem ersten überlappenden Abschnitt 22a gebildet. Das heißt, der erste überlappende Abschnitt 22a hat einen Abschnitt, in dem die Dicke Ta entlang der Stapelrichtung D größer ist als die Dicke Tb des zweiten überlappenden Abschnitts 22b, als den Regulationsabschnitt 25. Hier wird angenommen, dass die Gesamtheit des ersten überlappenden Abschnitts 22a die gleiche Dicke hat und als der Regulationsabschnitt 25 festgelegt ist.
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Hier ist die Dicke des Regulationsabschnitts 25 entlang der Stapelrichtung D (das heißt die Dicke Ta des ersten überlappenden Abschnitts 22a) zwei oder mehr Mal die Dicke T21 des ersten Harzabschnitts 21 entlang der Stapelrichtung D. Jedoch ist ein äußerer Rand 25e des Regulationsabschnitts 25 in der Stapelrichtung D an einer weiter inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 im Vergleich zu einem äußeren Rand 5e der leitenden Platte 5 in der Stapelrichtung D gelegen. Das heißt, die Dicke des Regulationsabschnitts 25 ist zwei oder mehr Mal die Dicke T21 des ersten Harzabschnitts 21 in einem Bereich, in dem der äußere Rand 25e des Regulationsabschnitts 25 an einer weiter inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 im Vergleich zu dem äußeren Rand 5e der leitenden Platte 5 gelegen ist. Es sei angemerkt, dass hier der erste überlappende Abschnitt 22a (das heißt, der Regulationsabschnitt 25) die Elektrodenplatte 15 aus Sicht von der Stapelrichtung D nicht überlappt.
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Als ein Beispiel ist die Dicke Ta gleich wie oder größer als 300 µm und gleich wie oder geringer als 3 mm. Wenn die Dicke Ta größer als 3 mm ist, gibt es Bedenken, dass die Dicke Ta größer als die Dicke der leitenden Platte 5 entlang der Stapelrichtung D sein kann. In diesem Fall können die folgenden Probleme auftreten. Das heißt, eine elektrische Verbindung zwischen den Elektrizitätsspeichermodulen 4 über die leitende Platte 5 kann schwierig sein. Eine Wärmeableitung (Kühlungseigenschaft) des Elektrizitätsspeichermoduls 4 unter Verwendung der leitenden Platte 5 verschlechtert sich. Darüber hinaus erhöht sich die Größe des Elektrizitätsspeichermoduls 4. Eine Verschlechterung wird aufgrund einer Konzentration einer Last an dem ersten Harzabschnitt 21 und dem zweiten Harzabschnitt 22 verstärkt (ein Druck wird weniger wahrscheinlich gleichmäßig an einer Fläche aufgenommen). Mit anderen Worten gesagt, wenn die Dicke Ta auf 3 mm oder weniger festgelegt ist, ist es möglich, ein Auftreten der Probleme zu unterdrücken.
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Andererseits, in einem Fall, in dem die Dicke Ta 300 µm oder größer ist (zwei oder mehr Mal die Dicke Tb), wird ein Positionieren, wenn die leitende Platte 5 vorgesehen wird, leicht. Darüber hinaus ist in diesem Fall eine Druckwiderstandsfestigkeit ausreichend gewährleistet, und somit kann eine Verformung zuverlässig reguliert werden.
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Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 beschrieben. In diesem Verfahren wird zuerst das Elektrizitätsspeichermodul 4 hergestellt. Ein Verfahren zum Herstellen des Elektrizitätsspeichermoduls 4 umfasst einen Primärformprozess, einen Stapelprozess, einen Sekundärformprozess und einen Injektionsprozess. In dem Primärformprozess werden eine vorbestimmte Anzahl der Bipolarelektroden 14, die Negativanschlusselektrode 18 und die Positivanschlusselektrode 19 bereitgestellt, und die ersten Harzabschnitte 21 werden an die ersten Flächen 15a der Randabschnitte 15c der Elektrodenplatte 15 gefügt.
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In dem Stapelprozess werden die Bipolarelektroden 14, die Negativanschlusselektrode 18 und die Positivanschlusselektrode 19 über den Separator 13 in solch einer Weise gestapelt, dass jeder von den ersten Harzabschnitten 21 zwischen den Randabschnitten 15c der Elektrodenplatten 15 angeordnet ist, wodurch der Elektrodenstapelkörper 11 ausgebildet wird. In dem Sekundärformprozess wird der Elektrodenstapelkörper 11 in einer Spritzgussform (nicht dargestellt) angeordnet, und ein geschmolzenes Harz wird in die Form eingespritzt, wodurch der zweite Harzabschnitt 22 ausgebildet wird, um die ersten Harzabschnitte 21 zu umgeben. Demgemäß wird der Dichtungskörper 12 an der Seitenfläche 11a des Elektrodenstapelkörpers 11 ausgebildet. In dem Injektionsprozess, nach dem Sekundärformprozess, wird eine elektrolytische Lösung in den Innenraum V zwischen den Bipolarelektroden 14 und 14 injiziert. Demgemäß wird das Elektrizitätsspeichermodul 4 erhalten.
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Dann werden das erhaltene Elektrizitätsspeichermodul 4 und die leitenden Platten 5 gestapelt, um den Modulstapelkörper 2 auszubilden, und die Elektrizitätsspeichervorrichtung 1 wird durch einen Prozess des Beschränkens des Modulstapelkörpers 2 mit dem Beschränkungsbauteil 3 und dergleichen hergestellt.
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Als nächstes werden ein Betrieb und ein Effekt des Elektrizitätsspeichermoduls 4 beschrieben. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils eines Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem Vergleichsbeispiel. 5 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Problems, das in dem Elektrizitätsspeichermodul des Vergleichsbeispiels auftritt. In einem Beispiel, das in 4 und 5 dargestellt ist, wird ein Dichtungskörper 12A anstelle des Dichtungskörpers 12 verwendet. Der Dichtungskörper 12A hat einen zweiten Harzabschnitt 22A anstelle des zweiten Harzabschnitts 22. Ein erster überlappender Abschnitt 22Aa des zweiten Harzabschnitts 22A ist dünner als der erste überlappende Abschnitt 22a des zweiten Harzabschnitts 22, und der Regulationsabschnitt 25 ist nicht vorgesehen.
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Deshalb, wenn eine Last auf die Elektrodenplatte 15 der Negativanschlusselektrode 18 gemäß einer Erhöhung eines Innendrucks aufgebracht wird, gibt es Bedenken, dass der erste Harzabschnitt 21, der an die Elektrodenplatte 15 gefügt ist, verformt werden kann. In diesem Fall tritt ein Spalt zwischen dem ersten Harzabschnitt 21 und der Elektrodenplatte 15 auf (beispielsweise ist, wie in 5 dargestellt ist, ein Spalt W zwischen der Elektrodenplatte 15 und dem ersten Harzabschnitt 21 ausgebildet), und somit gibt es Bedenken, dass ein Entweichen einer elektrolytischen Lösung L durch den Spalt hindurch auftreten kann. Darüber hinaus, wenn sich eine Verformung des ersten Harzabschnitts 21 erhöht, gibt es eine Möglichkeit, dass ein Brechen des ersten Harzabschnitts 21 auftreten kann. Das Entweichen der elektrolytischen Lösung L kann aufgrund eines Alkalikriechphänomens, insbesondere an der Seite der negativen Anschlusselektrode 18, auftreten.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul kann, aufgrund eines sogenannten Alkalikriechphänomens, die elektrolytische Lösung L auf die Elektrodenplatte 15 der Negativanschlusselektrode 18 übertragen werden, geht durch den Spalt W zwischen dem ersten Harzabschnitt 21 des Dichtungskörpers 12A und der Elektrodenplatte 15 hindurch und sickert zu der Seite der ersten Fläche 15a der Elektrodenplatte 15. In 4 ist eine Bewegungsroute der elektrolytischen Lösung L bei dem Alkalikriechphänomen durch einen Pfeil A gekennzeichnet. Das Alkalikriechphänomen kann während eines Ladens und Entladens der Elektrizitätsspeichervorrichtung auftreten und während eines Zustands ohne Belastung aufgrund eines elektrochemischen Faktors, eines Fluidphänomens oder dergleichen auftreten. Das Alkalikriechphänomen tritt aufgrund eines Vorhandenseins eines Negativelektrodenpotentials, einer Feuchtigkeit und eines Durchgangs der elektrolytischen Lösung Lauf.
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Im Gegensatz dazu wird gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul 4 ein Entweichen oder ein Brechen des ersten Harzabschnitts 21, das durch das Alkalikriechphänomen verursacht wird, unterdrückt, und somit kann eine Zuverlässigkeit verbessert werden. Das heißt, in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 ist der Dichtungskörper 12 in dem Elektrodenstapelkörper 11 vorgesehen. Der Dichtungskörper 12 hat die ersten Harzabschnitte 21, die an die Randabschnitte 15c der Elektroden (die Bipolarelektroden 14, die Negativanschlusselektrode 18 und die Positivanschlusselektrode 19) gefügt sind, und den zweiten Harzabschnitt 22, der vorgesehen ist, um die ersten Harzabschnitte 21 zu umgeben. Andererseits ist die Negativanschlusselektrode 18 an einem Ende des Elektrodenstapelköpers 11 angeordnet. Darüber hinaus hat der zweite Harzabschnitt 22 den ersten überlappenden Abschnitt 22a, der an dem dritten Harzabschnitt 23 vorgesehen ist, um den dritten Harzabschnitt 23 als einen von den ersten Harzabschnitten 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Negativanschlusselektrode 18 gefügt ist. Darüber hinaus hat der erste überlappende Abschnitt 22a den Regulationsabschnitt 25, der gestaltet ist, um die Verformung des dritten Harzabschnitts 23 zu regulieren. Demgemäß wird wenigstens eine Verformung der ersten Harzabschnitte 21 und dergleichen an der Seite der Negativanschlusselektrode 18 unterdrückt, und somit wird das Entweichen oder das Brechen unterdrückt. Demzufolge ist gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul 4 eine Zuverlässigkeit verbessert.
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Darüber hinaus hat in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 der zweite Harzabschnitt 22 den zweiten überlappenden Abschnitt 22b, der an dem vierten Harzabschnitt 24 vorgesehen ist, um den vierten Harzabschnitt 24 als einen von den ersten Harzabschnitten 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Positivanschlusselektrode 19 an der anderen Endseite des Elektrodenstapelkörpers 11 gefügt ist. Darüber hinaus hat der erste überlappende Abschnitt 22a einen Abschnitt, in dem die Dicke Ta entlang der Stapelrichtung D größer ist als die Dicke Tb des zweiten überlappenden Abschnitts 22b, als den Regulationsabschnitt 25. Demgemäß kann eine Zuverlässigkeit mit einer einfachen Gestaltung verbessert werden.
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Darüber hinaus hat das Elektrizitätsspeichermodul 4 die leitende Platte 5, die an der einen Endseite des Elektrodenstapelkörpers 11 angeordnet ist und gestaltet ist, um eine Beschränkungslast auf den Elektrodenstapelkörper 11 entlang der Stapelrichtung D aufzubringen. Darüber hinaus ist die Dicke Ta des Regulationsabschnitts 25 entlang der Stapelrichtung D zwei oder mehr Mal die Dicke T21 des ersten Harzabschnitts 21 entlang der Stapelrichtung D in einem Bereich, in dem der äußere Rand 25e des Regulationsabschnitts 25 in der Stapelrichtung D an einer weiter inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 im Vergleich zu dem äußeren Rand 5e der leitenden Platte 5 gelegen ist. Demgemäß ist es möglich, eine Zuverlässigkeit zuverlässig zu verbessern, während eine Erhöhung einer Größe verhindert wird.
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Das Ausführungsbeispiel betrifft ein Ausführungsbeispiel des Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem Aspekt der Erfindung. Demzufolge ist das Elektrizitätsspeichermodul gemäß dem Aspekt der Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Elektrizitätsspeichermodul 4 beschränkt und kann ein Elektrizitätsspeichermodul sein, das durch beliebiges Modifizieren des Elektrizitätsspeichermoduls 4 in einem Bereich, der den Kern der angehängten Ansprüche nicht ändert, erhalten wird. Als nächstes wird ein Modifikationsbeispiel des Elektrizitätsspeichermoduls 4 beschrieben.
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6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung des Elektrizitätsspeichermoduls gemäß diesem Modifikationsbeispiel darstellt. Wie in 6 dargestellt ist, hat hier der erste überlappende Abschnitt 22a, als einen Regulationsabschnitt 26, einen Abschnitt, der sich zu einer inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 erstreckt, um die Elektrodenplatte 15 (den Randabschnitt 15c) der Negativanschlusselektrode 18 weiter zu überlappen, zusätzlich zu dem ersten Harzabschnitt 21, aus Sicht von der Stapelrichtung D. Darüber hinaus hat der erste überlappende Abschnitt 22a, als den Regulationsabschnitt 26, einen Abschnitt, der sich zu einer inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 der Positivanschlusselektrode 19 erstreckt, um die Elektrodenplatte 15 (den Randabschnitt 15c) der Positivanschlusselektrode 19 weiter zu überlappen, zusätzlich zu dem ersten Harzabschnitt 21, aus Sicht von der Stapelrichtung D. Gemäß den Regulationsabschnitten 26 wird eine Verformung der ersten Harzabschnitte 21 auch mit einer einfachen Gestaltung reguliert, und somit kann eine Zuverlässigkeit verbessert werden. Darüber hinaus ist hier, mit Bezug auf den zweiten überlappenden Abschnitt 22b an der Seite der positiven Anschlusselektrode 19, der Regulationsabschnitt 26, der gestaltet ist, um eine Verformung des ersten Harzabschnitts 21 zu regulieren, vorgesehen, und somit kann eine Zuverlässigkeit weiter verbessert werden.
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Darüber hinaus können Gestaltungen zwischen dem Elektrizitätsspeichermodul 4, das in 2 dargestellt ist, und dem Elektrizitätsspeichermodul 4, das in 6 dargestellt ist, redundant verwendet werden. Das heißt, in dem Elektrizitätsspeichermodul 4, das in 2 dargestellt ist, kann der zweite überlappende Abschnitt 22b auch mit dem Regulationsabschnitt 25 wie in dem ersten überlappenden Abschnitt 22a versehen sein. In diesem Fall kann die Dicke Ta des ersten überlappenden Abschnitts 22a im Wesentlichen die gleiche sein wie die Dicke Tb des zweiten überlappenden Abschnitts 22b.
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Darüber hinaus können sich in dem Elektrizitätsspeichermodul 4, das in 2 dargestellt ist, der erste überlappende Abschnitt 22a und/oder der zweite überlappende Abschnitt 22b zu einer inneren Seite des Elektrodenstapelkörpers 11 erstrecken, um die Elektrodenplatte 15 weiter zu überlappen, während die Dicke aufrechterhalten wird. In diesem Fall hat der erste Überlappungsabschnitt 22a die Funktionen des Regulationsabschnitts 25 und des Regulationsabschnitts 26, und der zweite überlappende Abschnitt 22b hat die Funktion des Regulationsabschnitts 26. Darüber hinaus können die Dicke und eine Erstreckungslänge des zweiten überlappenden Abschnitts 22b festgelegt sein, um Funktionen des Regulationsabschnitts 25 und des Regulationsabschnitts 26 zu haben.
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Hier ist 7 eine schematische Querschnittsansicht, die eine innere Gestaltung eines Elektrizitätsspeichermoduls gemäß einem weiteren Modifikationsbeispiel darstellt. In dem Elektrizitätsspeichermodul 4, das in 7 dargestellt ist, hat der erste überlappende Abschnitt 22a einen ersten Abschnitt P1. Darüber hinaus hat der zweite überlappende Abschnitt 22b einen zweiten Abschnitt P2. Der erste Abschnitt P1 und der zweite Abschnitt P2 sind in einer ringförmigen Form aus Sicht von der Stapelrichtung D (erste Richtung) ausgebildet. Der erste Abschnitt P1 und der zweite Abschnitt P2 sind Abschnitte, die eine Dicke haben, die gleich wie oder größer als die Dicke (eine Abmessung in einer Richtung, die die Stapelrichtung D schneidet) des zweiten Harzabschnitts 22 an der Seitenfläche 11a ist, die die Stapelrichtung D des Elektrodenstapelkörpers 11 schneidet.
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8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts, der in 7 dargestellt ist. Wie in 8 dargestellt ist, hat der erste Harzabschnitt 21 einen ringförmigen Erstreckungsabschnitt 21p, der sich von dem Randabschnitt 15c der Elektrodenplatte 15 einer Elektrode (hier der Negativanschlusselektrode 18) zu einer äußeren Seite der Elektrode aus Sicht von der Stapelrichtung D erstreckt. Der Erstreckungsabschnitt 21p ist ein Abschnitt, der eine Region R zwischen einer äußeren Endfläche 15e der Elektrodenplatte 15 und einer inneren Seitenfläche 22e des zweiten Harzabschnitts 22 aus Sicht von der Stapelrichtung D überlappt. Die Innenseitenfläche 22e ist eine Fläche, die der Endfläche 15e zugewandt ist. Die Elektrodenplatte 15 ist nicht in der Region R angeordnet.
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Der erste Abschnitt P1 ist in einer ringförmigen Form vorgesehen, um den Erstreckungsabschnitt 21p aus Sicht von der Stapelrichtung D zu bedecken. Die Dicke (eine Abmessung entlang der Stapelrichtung D) TP des ersten Abschnitts P1 ist gleich wie oder größer als die Dicke TS des zweiten Harzabschnitts 22 an der Seitenfläche 11a des Elektrodenstapelkörpers 11. Hier ist der erste Abschnitt P1 in einem Teil des ersten überlappenden Abschnitts 22a vorgesehen (kann an der Gesamtheit von diesem vorgesehen sein). Demzufolge ist ein Eckabschnitt C zwischen einem Basisabschnitt des ersten überlappenden Abschnitts 22a und dem ersten Abschnitt P1 vorgesehen. Demgemäß kann eine kürzeste Distanz von der Region R zu der Außenseite eine Distanz DP von dem äußeren Randabschnitt des Erstreckungsabschnitts 21p zu dem Eckabschnitt C sein. In diesem Fall ist die Distanz DP gleich wie oder größer als die Dicke TS. Beispielsweise sind die Dicke TP und die Distanz DP gleich wie oder größer als 300 µm und gleich wie oder geringer als 3 mm. Es sei angemerkt, dass 8 und die Beschreibung des ersten Abschnitts P1 mit Bezug auf 8 auch für den zweiten Abschnitt P2 gilt. Der erste Abschnitt P1 und der zweite Abschnitt P2 können als der vorstehend beschriebene Regulationsabschnitt funktionieren.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 gemäß diesem Beispiel der Dichtungskörper 12 in dem Elektrodenstapelkörper 11 vorgesehen. Der Dichtungskörper 12 hat die ersten Harzabschnitte 21, die an die Randabschnitte 15c der jeweiligen Elektroden gefügt sind, und den zweiten Harzabschnitt 22, der vorgesehen ist, um die ersten Harzabschnitte 21 zu umgeben. Andererseits ist die Negativanschlusselektrode 18, die die Elektrodenplatte 15 und die Negativelektrode 17 umfasst, an einem Ende des Elektrodenstapelkörpers 11 angeordnet. Darüber hinaus hat der zweite Harzabschnitt 22 den ersten überlappenden Abschnitt 22a, der an dem dritten Harzabschnitt 23 vorgesehen ist, um den dritten Harzabschnitt 23 als einen der ersten Harzabschnitte 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Negativanschlusselektrode 18 gefügt ist.
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Darüber hinaus hat der erste überlappende Abschnitt 22a den ersten Abschnitt P1 mit der Dicke TP gleich wie oder größer als die Dicke TS des zweiten Harzabschnitts 22 an der Seitenfläche 11a, die die Stapelrichtung D des Elektrodenstapelkörpers 11 schneidet. Demzufolge wird eine Verformung des Dichtungskörpers 12 und dergleichen wenigstens an der Seite der Negativanschlusselektrode 18 unterdrückt, und somit wird ein Entweichen oder ein Brechen unterdrückt. Demzufolge ist gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul 4 dieses Beispiels eine Zuverlässigkeit auch verbessert.
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Darüber hinaus hat in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 gemäß diesem Beispiel der zweite Harzabschnitt 22 den zweiten überlappenden Abschnitt 22b, der an dem vierten Harzabschnitt 24 vorgesehen ist, um den vierten Harzabschnitt 24 als einen der ersten Harzabschnitte 21 zu überlappen, der an den Randabschnitt 15c der Positivanschlusselektrode 19 an der anderen Endseite des Elektrodenstapelkörpers 11 gefügt ist. Der zweite überlappende Abschnitt 22b hat den zweiten Abschnitt P2 mit einer Dicke gleich wie oder größer als die Dicke TS des zweiten Harzabschnitts 22 an der Seitenfläche 11a des Elektrodenstapelkörpers 11, die die Stapelrichtung D schneidet. Demgemäß wird selbst an der Seite der Positivanschlusselektrode 19 eine Verformung des Dichtungskörpers 12 oder dergleichen unterdrückt, und somit wird ein Entweichen oder ein Brechen unterdrückt. Demzufolge ist gemäß dem Elektrizitätsspeichermodul 4 dieses Beispiels eine Zuverlässigkeit zuverlässig verbessert.
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Hier, in einem Elektrizitätsspeichermodul, wird Wasserstoff an der negativen Elektrode bei dem ersten Laden aufgrund eines Wassers in einer elektrolytischen Lösung erzeugt. In einem Fall, in dem die negative Elektrode eine Wasserstoff okkludierende Legierung hat, wird der Wasserstoff an der negativen Elektrode okkludiert. Jedoch ist ein Wasserstoff absorbierender Zustand bei einem Innendruck zu der Zeit einer typischen Verwendung instabil, und somit gibt die negative Elektrode eine konstante Menge von Wasserstoff ab. Demgemäß kommt sie in einen Zustand, in dem Wasserstoff in einem inneren Raum vorhanden ist. In dem Elektrizitätsspeichermodul gibt es eine Anforderung für eine Unterdrückung einer Übertragung des Wasserstoffs (Wasserstoffübertragung) zu der Außenseite.
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In dem Elektrizitätsspeichermodul 4 gemäß diesem Beispiel hat der erste Harzabschnitt 21 den ringförmigen Erstreckungsabschnitt 21p, der sich von dem Randabschnitt 15c einer Elektrode zu einer äußeren Seite der Elektrode aus Sicht von der Stapelrichtung D erstreckt. Darüber hinaus sind der erste Abschnitt P1 und der zweite Abschnitt P2 in einer ringförmigen Form vorgesehen, um den Erstreckungsabschnitt 21p aus Sicht von der Stapelrichtung D zu bedecken.
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Demgemäß ist in der Region R, die dem Erstreckungsabschnitt 21p entspricht, eine Elektrode nicht dazwischen angeordnet aus Sicht von der Stapelrichtung D, und es wird davon ausgegangen, dass eine Wasserstoffübertragung entlang der Stapelrichtung D wahrscheinlich auftritt. Im Gegensatz dazu sind in dem Elektrizitätsspeichermodul 4 dieses Beispiels der erste Abschnitt P1 und der zweite Abschnitt P2, die eine relativ große Dicke haben, in der Region R vorgesehen, die den Erstreckungsabschnitt 21p aus Sicht von der Stapelrichtung D überlappt. Demzufolge wird eine Wasserstoffübertragung von der Region R unterdrückt, und somit ist eine Zuverlässigkeit zuverlässiger verbessert.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Es ist möglich, ein Elektrizitätsspeichermodul vorzusehen, das eine Zuverlässigkeit verbessern kann.
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Bezugszeichenliste
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- 4:
- Elektrizitätsspeichermodul
- 5:
- leitende Platte (Beschränkungsbauteil)
- 5e:
- äußerer Rand
- 11:
- Elektrodenstapelkörper (Stapelkörper)
- 12:
- Dichtungskörper
- 15:
- Elektrodenplatte
- 15c:
- Randabschnitt
- 16:
- positive Elektrode
- 17:
- negative Elektrode
- 18:
- Negativanschlusselektrode
- 19:
- Positivanschlusselektrode
- 21:
- erster Harzabschnitt (erster Dichtungsabschnitt)
- 22:
- zweiter Harzabschnitt (zweiter Dichtungsabschnitt)
- 22a:
- erster überlappender Abschnitt
- 22b:
- zweiter überlappender Abschnitt
- 23:
- dritter Harzabschnitt (dritter Dichtungsabschnitt)
- 24:
- vierter Harzabschnitt (vierter Dichtungsabschnitt)
- 25, 26:
- Regulationsabschnitt
- Ta, Tb, T21:
- Dicke
- D:
- Stapelrichtung (erste Richtung)
