JP2018041611A

JP2018041611A - 蓄電モジュール

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Publication number: JP2018041611A
Application number: JP2016174392A
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Inventors: 山本　達也; Tatsuya Yamamoto; 達也山本
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2036-09-07
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Abstract

【課題】蓄電モジュールの組立時に蓄電デバイスの短絡の発生を抑制することのできる蓄電ユニットを提供する。【解決手段】蓄電ユニット１０Ａは、２つの蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを備え、各蓄電デバイスは、電極積層体３０と、電極積層体を収容して封止する外装体４０と、電極積層体に電気的に接続され、外装体から同一の方向に引き出されている正極端子５０ａ１，５０ａ２及び負極端子６０ａ１，６０ａ２と、を備え、外装体は、電極積層体を包む凸状の収容部４２１を有する第１のシート部４２と、実質的に平坦であり、電極積層体を介して第１のシート部が重ねられた第２のシート部４３と、を含み、第１及び第２の蓄電デバイスは収容部同士が接触するように相互に重ねられ、負極端子６０ａ２は、第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられ、負極端子６０ａ２は正極端子５０ａ１に接合されている。【選択図】図４

Description

本発明は、相互に重ねられた２つの蓄電デバイスを備えた蓄電ユニット及び蓄電モジュール、並びに、その蓄電ユニット及び蓄電モジュールの製造方法に関するものである。

電極体と、電極体を収納した外装体と、外装体の同一の辺から同じ向きに引き出された一対の電極端子と、を備えており、外装体の第１のシート部が平坦であるのに対し、当該外装体の第２のシート部に凸部が形成された電気化学セルが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１４−１７９２９３号公報

複数の電気化学セルを積み重ねて当該セル同士を電気的に直列接続することで、蓄電モジュールを組み立てることが一般的に行われている。一方、上記の電気化学セルでは、一対の電極端子が外装体の同一の辺から同じ向きに導出している。また、上記の電気化学セルでは、外装体の一方の側のみに凸部が設けられ、当該外装体の他方の側は平坦となっている。そのため、蓄電モジュールを組み立てる際に、平坦面同士が接触するように複数の電気化学セルを積み重ねると、異極端子同士が接触し電気化学セルが短絡してしまうおそれがある、という問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、蓄電モジュールの組立時に蓄電デバイスの短絡の発生を抑制することのできる蓄電ユニット及び蓄電モジュール、並びに、その蓄電ユニット及び蓄電モジュールの製造方法を提供することである。

［１］本発明に係る蓄電ユニットは、相互に重ねられた第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電ユニットであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスは、前記収容部同士が接触するように相互に重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられ、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合されている蓄電ユニットである。

［２］上記発明において、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合された前記第１の電極端子も、前記第２の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられていてもよい。

［３］本発明に係る蓄電モジュールは、上記の複数の蓄電ユニットを備えた蓄電モジュールであって、複数の前記蓄電ユニットは、前記第２のシート部同士が接触するように相互に重ねられており、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュールである。

［４］本発明に係る蓄電モジュールは、交互に重ねられた複数の第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、それぞれの前記第２の蓄電デバイスは、前記第１の蓄電デバイスに対して反転した状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、根元部分で折り曲げられており、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合され、前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュールである。

［５］上記発明において、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合された前記第１の電極端子も、根元部分で折り曲げられていてもよい。

［６］上記発明において、相互に接合された前記第１及び前記第２の電極端子は、電気絶縁性を有する被覆部材で覆われていてもよい。

［７］本発明に係る蓄電ユニットの製造方法は、上記の蓄電ユニットの製造方法であって、前記第１の蓄電デバイスと前記第２の蓄電デバイスを準備する第１の工程と、前記収容部同士が接触するように前記第１及び前記第２の蓄電デバイスを重ねる第２の工程と、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合する第３の工程と、を備えており、前記第１の工程は、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電ユニットの製造方法である。

［８］上記発明において、前記第１の工程は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を根元部分で折り曲げることを含んでもよい。

［９］本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、上記の方法で製造された複数の蓄電ユニットを備えた蓄電モジュールの製造方法であって、前記第２のシート部同士が接触するように複数の前記蓄電ユニットを重ねる第４の工程と、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合する第５の工程と、を備えた蓄電モジュールの製造方法である。

［１０］本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、上記の蓄電モジュールの製造方法であって、前記第１の蓄電デバイスと前記第２の蓄電デバイスを準備する第６の工程と、前記収容部同士が接触するように、前記第２の蓄電デバイスを前記第１の蓄電デバイスに対して反転させた状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねる第７の工程と、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合する第８の工程と、前記第２のシート部同士が接触するように、前記第１の蓄電デバイスを前記第２の蓄電デバイスに対して反転させた状態で、前記第１の蓄電デバイスを前記第２の蓄電デバイスに重ねる第９の工程と、前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合する第１０の工程と、を備えており、前記第６の工程は、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電モジュールの製造方法である。

［１１］上記発明において、前記第６の工程は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を根元部分で折り曲げることを含んでもよい。

本発明では、第２の蓄電デバイスの第２の電極端子が第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられている。このため、蓄電デバイスが、一対の電極端子が同じ方向に導出していると共に、蓄電デバイスの外装体が一方の側のみに凸部を有するタイプであっても、蓄電デバイスを積み重ねる際に、異極端子同士の間に所定の間隔を確保することができる。このため、蓄電モジュールの組立時に蓄電デバイスの短絡の発生を抑制することができる。

図１は、本発明の第１実施形態における蓄電モジュールを示す斜視図である。図２は、図１に示す蓄電モジュールの分解斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態における蓄電ユニットを示す斜視図である。図４は、図３に示す蓄電ユニットの分解斜視図である。図５は、図１に示す蓄電モジュールの等価回路図である。図６は、本発明の第１実施形態における第１の蓄電デバイスを示す斜視図である。図７は、図６に示す第１の蓄電デバイスの平面図である。図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。図９は、図７のIX-IX線に沿った断面図である。図１０は、本発明の第１実施形態における第２の蓄電デバイスを示す斜視図である。図１１は、本発明の第１実施形態において折り曲げられた負極端子の長手方向に沿った拡大断面図である。図１２は、本発明の第２実施形態における平坦な電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図である。図１３は、本発明の第２実施形態における平坦な正極端子と折れ曲げられた負極端子の接合部分を示す拡大断面図である。図１４は、本発明の第３実施形態における蓄電ユニットの電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図である。図１５は、本発明の第４実施形態における蓄電ユニットを示す分解斜視図である。図１６は、本発明の第４実施形態における蓄電ユニットの電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図である。図１７は、本発明の実施形態における蓄電モジュールの製造方法を示す工程図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、図１７のステップＳ１１を示す図であり、図１８（ａ）は、負極端子を折り曲げる前の状態を示し、図１８（ｂ）は、負極端子を折り曲げている状態を示す。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、図１７のステップＳ１３を示す図であり、図１９（ａ）は、電極端子を接合する前の状態を示し、図１９（ｂ）は、電極端子を接合している状態を示す。図２０は、本発明の実施形態における蓄電モジュールの製造方法の変形例を示す工程図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の第１実施形態における蓄電モジュールを示す斜視図及び分解斜視図、図３及び図４は本発明の第１実施形態における蓄電ユニットを示す斜視図及び分解斜視図、図５は本発明の第１実施形態における蓄電モジュールの等価回路図である。

本発明の第１実施形態における蓄電モジュール１は、図１及び図２に示すように、５つの蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅを備えている。なお、蓄電モジュールを構成する蓄電ユニットの数は、複数であれば特に限定されず、蓄電モジュールに要求される電圧等に基づいて設定することができる。また、蓄電モジュールが、複数の蓄電ユニットに加えて、単体の蓄電デバイスを備えてもよい。

第１の蓄電ユニット１０Ａは、図３及び図４に示すように、２つの蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを備えている。個々の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの構造については後に詳述するが、いずれの蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂも、一対の電極端子５０ａ_１，６０ａ_１（５０ａ_２，６０ａ_２）が同じ方向に導出していると共に、外装体４０が一方の側のみに凸状の収容部４２１を持つタイプの蓄電デバイスである。この第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂは、相互に積み重ねられている。そして、図５に示すように、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１と、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２と、が接合されている。これにより、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂが電気的に直列接続されている。

第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅも、第１の蓄電ユニット１０Ａと同様の構成を有しており、相互に積み重ねられた２つの蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ備えている。図５に示すように、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅのいずれについても、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ｂ_１〜５０ｅ_１と、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ｂ_２〜６０ｅ_２と、がそれぞれ接合されることで、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂが電気的に直列接続されている。

第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅは、図１及び図２に示すように、相互に積み重ねられている。この際、下側の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｄの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、上側の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅの負極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、がそれぞれ接合されている。これにより、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅは、電気的に直列接続されている。

なお、最上段に位置する第５の蓄電ユニットの１０Ｅの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ｅ_２は、蓄電モジュール１の外部正極端子として機能する。同様に、最下段に位置する第１の蓄電ユニットの１０Ａの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ａ_１も、蓄電モジュール１の外部負極端子として機能する。特に図示しないが、これらの外部端子５０ｅ_２，６０ａ_１には、充放電用の電線を介して外部機器が接続される。

本実施形態における蓄電モジュール１が本発明における蓄電モジュールの一例に相当し、本実施形態における第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが本発明における蓄電ユニットの一例に相当する。また、本実施形態における第１の蓄電デバイス２０Ａが本発明における第１の蓄電デバイスの一例に相当し、本実施形態における第２の蓄電デバイス２０Ｂが本発明における第２の蓄電デバイスの一例に相当する。

次に、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂの詳細な構成について説明する。

図６及び図７は本発明の第１実施形態における第１の蓄電デバイスを示す斜視図及び平面図、図８は図７のVIII-VIII線に沿った断面図、図９は図７のIX-IX線に沿った断面図である。

先ず、第１の蓄電デバイス２０Ａについて、図６〜図９を参照しながら説明する。

図６及び図７に示す第１の蓄電デバイス２０Ａは、扁平型のラミネートタイプのリチウムイオンキャパシタである。この第１の蓄電デバイス２０Ａは、８０ｍｍ程度の長さ、５５ｍｍ程度の幅、及び、３．５ｍｍ程度の厚さの寸法を有しており、小型に分類されるリチウムイオンキャパシタである。なお、第１の蓄電デバイス２０Ａの寸法は、特に上記の数値に限定されない。

なお、蓄電デバイスは、一対の電極端子５０ａ_１，６０ａ_１が同じ方向に導出していると共に、外装体４０が一方の側のみに凸状の収容部４２１を持つタイプの蓄電デバイスであれば、上記のリチウムイオンキャパシタに限定されず、例えば、リチウムイオン二次電池や電気二重層コンデンサ等の他の蓄電デバイスであってもよい。

この第１の蓄電デバイス２０Ａは、図８及び図９に示すように、電極積層体３０と、電極積層体３０を収容して封止する外装体４０と、電極積層体３０に電気的に接続された電極端子５０ａ_１、６０ａ_１と、を備えている。外装体４０の内部には電解液（不図示）が充填されている。

本実施形態における電極積層体３０が本発明における電極積層体の一例に相当し、本実施形態における外装体４０が本発明における外装体の一例に相当する。また、本実施形態における正極端子５０ａ_１が本発明における第１の電極端子の一例に相当し、本実施形態における負極端子６０ａ_１が本発明における第２の電極端子の一例に相当する。

電極積層体３０は、複数の正極板３１と、複数の負極板３２と、複数のセパレータ３３と、を備えている、正極板３１と負極板３２は、セパレータ３３を介して交互に積層されている。なお、電極積層体３０を構成する正極板３１、負極板３２、及びセパレータ３３の枚数は特に限定されない。

図８に示すように、それぞれの正極板３１は、正極集電体３１１と正極層３１４を備えており、それぞれの正極集電体３１１は、本体部３１２とリード部３１３を有している。本体部３１２は、多数の貫通孔を有する矩形状の薄板であり、具体的には、エキスパンドメタル、パンチングメタル、網、発泡体等で構成されている。この本体部３１２を構成する材料の具体例としては、アルミニウムやステンレス等の金属材料を例示することができる。本体部３１２に形成された貫通孔は、電解液やリチウムイオンの移動経路として機能する。正極層３１４は、この本体部３１２の両面に設けられている。なお、最上段の正極板３１については、本体部３１２の下面のみに正極層３１４が設けられている。

リード部３１３は、貫通孔を有しない帯状の薄板であり、上述の本体部３１２と同様の材料から構成されている。このリード部３１３は、本体部３１２の一方の短辺における一端（図７において左辺の上端）の近傍から延出しており、当該リード部３１３の先端は、他のリード部３１３と共に正極端子５０ａ_１の後端に接合されている。本実施形態では、このリード部３１３は本体部３１２と一体的に形成されているが、特にこれに限定されず、リード部３１３と本体部３１２を別に形成した後にこれらを接合してもよい。

正極層３１４は、正極活物質等を正極集電体３１１の本体部３１２の主面に塗布等により付着させることで形成されている。正極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に担持可能であれば特に限定されないが、例えば、黒鉛や活性炭等を例示することができる。なお、必要に応じて、正極層３１４が導電材やバインダ等を含有してもよい。

図９に示すように、それぞれの負極板３２も、負極集電体３２１と負極層３２４を備えており、それぞれの負極集電体３２１は、本体部３２２とリード部３２３を有している。本体部３２２は、多数の貫通孔を有し、上述の正極集電体３１１の本体部３１２と同じサイズの矩形状の薄板であり、具体的には、エキスパンドメタル、パンチングメタル、網、発泡体等で構成されている。この本体部３２２を構成する材料の具体例としては、ステンレス、銅、ニッケル等の金属材料を例示することができる。本体部３２２に形成された貫通孔は、電解液やリチウムイオンの移動経路として機能する。負極層３２４は、この本体部３２２の両面に設けられている。

リード部３２３は、貫通孔を有しない帯状の薄板であり、上述の本体部３２２と同様の材料から構成されている。このリード部３２３は、本体部３２２の一方の短辺における他端（図７において左辺の下端）の近傍から延出しており、当該リード部３２３の先端は、他のリード部３２３と共に負極端子６０ａ_１の後端に接合されている。本実施形態では、このリード部３２３は本体部３２２と一体的に形成されているが、特にこれに限定されず、リード部３２３と本体部３２２を別に形成した後にこれらを接合してもよい。

負極層３２４は、負極活物質等を本体３２２の主面に塗布等により付着させることで形成されている。負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に担持可能であれば特に限定されないが、例えば、黒鉛や活性炭等を例示することができる。なお、必要に応じて、負極層３２４が導電材やバインダ等を含有してもよい。

セパレータ３３は、電解液、正極活物質、及び負極活物質等に対して耐久性があり、連通孔を有する一方で電子導電性は有しない多孔体から構成されている。このセパレータ３３は、具体的には、セルロース、ポリエチレン等から形成される不織布や微多孔膜から構成されている。このセパレータ３３には電解液が含浸されている。なお、漏液を防止するために、電解液に代えて、ゲル状又は固体状の電解質を用いてもよく、この場合には、セパレータ３３を省略してもよい。

電解液の具体例としては、リチウム塩の非プロトン性有機溶媒電解質溶液を例示することができる。リチウム塩としては、特に限定されないが、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＦＳＩ、ＬｉＴＦＳＩを用いることができる。また、非プロトン性有機溶媒の具体例としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどのカーボネートを例示することができる。なお、これら非プロトン性有機溶媒の二種以上を混合した混合液を用いてもよい。

さらに、本実施形態における電極積層体３０は、図９に示すように、リチウム極３４を備えている。このリチウム極３４は、最下段の負極板３２の更に下にセパレータ３３を介して積層されており、負極板３２に対してリチウムイオンを供給するリチウム供給源として機能する。このリチウム極３４は、リチウム極集電体３４１とリチウム層３４４を備えており、リチウム極集電体３４１は、本体部３４２とリード部３４３を有している。本体部３４２は、上述の正極集電体３１１の本体部３１２と同じサイズの矩形状の薄板であり、例えば、銅やステンレス等の金属材料から構成されている。

リード部３４３は、上述の本体部３４２と同様の材料から構成された帯状の薄板である。このリード部３４３は、本体部３４２の一方の短辺における他端（図７において左辺の下端）の近傍から延出しており、当該リード部３４３の先端は、負極板３２のリード部３２３と共に負極端子６０ａ_１の後端に接合されている。本実施形態では、このリード部３４３は本体部３４２と一体的に形成されているが、特にこれに限定されず、リード部３４３と本体部３４２を別に形成した後にこれらを接合してもよい。

リチウム層３４４は、リチウム極集電体３４１の本体部３４２の表面に圧着された金属箔である。このリチウム層３４４は、少なくともリチウムを含有し、リチウムイオンを供給することが可能な材料から構成されている。このリチウム層３４４を構成する具体的な材料としては、例えば、リチウム−アルミニウム合金等を例示することができる。

本実施形態では、リチウム極３４が負極の一部を構成している。すなわち、リチウム極集電体３４１のリード部３４３が負極端子６０ａ_１に接続されており、負極層３２４の負極活物質にリチウムイオンを担持させることが可能となっている。リチウムイオンを負極にスムーズに担持させるために、リチウム極３４を負極板３２に対向するように配置することが好ましい。

なお、リチウム極は、図８及び図９に示す形態に限定されない。例えば、特に図示しないが、（１）最上段の正極板の上に負極板をさらに設け、当該負極板の上にリチウム極を配置した形態や、（２）電極積層体の中央領域の２つの負極板の間にリチウム極を介在させた形態としてもよい。

外装体４０は、図７〜図９に示すように、矩形状のラミネートフィルム４１を折返部４４で二つ折りにして、当該折返部４４を除く他の三辺を熱融着することで形成されている。この外装体４０は、電極積層体３０を上側から覆う凸状の第１のシート部４２と、当該電極積層体３０を下側から保持する平坦な第２のシート部４３と、を有している。

ラミネートフィルム４１は、屈曲可能な程度の可撓性を有したフィルムである。このラミネートフィルム４１は、図８の拡大図に示すように、アルミニウム等から構成される金属箔４１ａと、当該金属箔４１ａの両面にそれぞれ積層された第１及び第２の樹脂フィルム４１ｂ，４１ｃと、を備えている。金属箔４１ａの内側に積層された第１の樹脂フィルム４１ｂは、耐電解液性及び熱融着性に優れた樹脂材料から構成されている。一方、金属箔４１ａの外側に積層された第２の樹脂フィルム４１ｃは、電気絶縁性に優れた樹脂材料から構成されている。

第１のシート部４２は、収容部４２１とフランジ部４２２を有している。収容部４２１は、絞り加工等により第１のシート部４２が内側から凹状に加工されることで形成されている。結果的に、この収容部４２１は、外側に向かって凸状に突出した形状を有している。この収容部４２１は、上述の電極積層体３０を収容可能な大きさを有しており、電極積層体３０を包むことが可能となっている。フランジ部４２２は、上述の折返部４４を除く収容部４２１の三方に設けられている。

これに対し、第２のシート部４３には、収容部等が形成されておらず、この第２のシート部４３は、実質的に平坦な形状を有している。

本実施形態における第１のシート部４２が本発明における第１のシート部の一例に相当し、本実施形態における第２のシート部４３が本発明における第２のシート部の一例に相当する。また、本実施形態における収容部３２１が本発明における収容部の一例に相当する。

電極端子５０ａ_１，６０ａ_１が接続された電極積層体３０を収容部４２１に収容して、ラミネートフィルム４１を折返部４４で二つ折りした状態で、第１のシート部４２のフランジ部３２２と、第２のシート部４３の周縁部と、が熱融着されている。これにより、第１及び第２のシート部４２，４３の間に電極積層体３０が収容され、外装体３０の内部に電極積層体３０が密閉されている。

正極端子５０ａ_１は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材料から構成された帯状の部材であり、全体に亘って平坦な形状を有している。この正極端子５０ａ_１は、外装体４０の内部から外側に引き出されており、当該正極端子５０ａ_１の先端が外装体４０の外部に位置している。この正極端子５０ａ_１の後端には、正極板３１のリード部３１３の先端が接合されている。また、この正極端子５０ａ_１と外装体４０との間にはシーラント樹脂層５１が介在している。なお、正極端子５０ａ_１の表面に、ニッケル又は錫等のめっき層等を形成してもよい。

負極端子６０ａ_１は、例えば銅又は銅合金等の金属材料から構成された帯状の部材であり、全体に亘って平坦な形状を有している。この負極端子６０ａ_１も、外側部材４０の内部から外側に引き出されており、当該負極端子６０ａ_１の先端が外装体４０の外部に位置している。この負極端子６０ａ_１の後端には、負極板３２及びリチウム極３４のリード部３２３，３４３が接合されている。また、この負極子６０ａ_１と外装体４０との間にもシーラント樹脂層６１が介在している。なお、負極端子６０ａ_１の表面に、ニッケル又は錫等のめっき層等を形成してもよい。

本実施形態では、正極端子５０ａ_１は、外装体３０の一方の短辺４５から一方の方向（図７の左側）に向かって引き出されている。負極端子６０ａ_１も、外装体３０の一方の短辺４５から一方の方向（図７の左側）に向かって引き出されている。すなわち、本実施形態では、両方の電極端子５０ａ_１，６０ａ_１が、外装体４０の同一の短辺４５から引き出されていると共に、実質的に同一の方向（図７の左側）に向かって引き出されている。

また、本実施形態では、図７に示す平面視において、蓄電デバイス２０Ａの中心線ＣＬに対して、電極端子５０ａ_１，６０ａ_１が線対称に配置されている。このため、第１の蓄電デバイス２０Ａに対して第２の蓄電デバイス２０Ｂを反転させた状態で第１の蓄電デバイス２０Ａに第２の蓄電デバイス２０Ｂを重ねても、第１の蓄電ユニット１０Ａの大型化を抑制することができる。なお、蓄電デバイス２０Ａの中心線ＣＬは、電極端子の５０ａ_１，６０ａ_１の導出方向に沿った蓄電デバイス２０Ａの中心線である。

次に、第２の蓄電デバイス２０Ｂについて、図１０及び図１１を参照しながら説明する。

図１０は本実施形態における第２の蓄電デバイスを示す斜視図、図１１は本実施形態において折り曲げられた負極端子の長手方向に沿った拡大断面図である。

第２の蓄電デバイス２０Ｂは、負極端子６０ａ_２の形状を除いて、上述した第１の蓄電デバイス２０Ａと同様の構成を有している。

この第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２は、図１０及び図１１に示すように、外装体４０の外側の部分に、２つの折曲部６２，６３を有している。第１の折曲部６２は、外装体４０の短辺４５から導出する根元部分で、負極端子６０ａ_２が上方に向かって折り曲げられることで形成されている。一方、第２の折曲部６３は、前記根元部分よりも先端側で、負極端子６０ａ_２が下方に向かって折り曲げられることで形成されている。なお、負極端子６０ａ_２を折らずに湾曲させることで、第２の折曲部６３を形成してもよい。

以上に説明した第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを相互に積み重ねることで、第１の蓄電ユニット１０Ａが構成されている。

具体的には、図３及び図４に示すように、第１の蓄電デバイス２０Ａに対して第２の蓄電デバイス２０Ｂを反転させて収容部４２１同士を接触させた状態で、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂが相互に積み重ねられている。この際、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの全ての電極端子５０ａ_１，５０ａ_２，６０ａ_１，６０ａ_２の導出方向が実質的に同一となっている。

さらに、本実施形態では、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２が、第２の折曲部６３よりも先端側の部分で、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１に接合されている。この際、負極端子６０ａ_２の下側の第１の面６０１と、正極端子５０ａ_１の上側の第１の面５０１とが接触するように、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士が接合されている。

上述のように、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅも第１の蓄電ユニット１０Ａと同様の構成を有しており、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが相互に積み重ねられることで、蓄電モジュール１が構成されている。

具体的には、図１及び図２に示すように、下側の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｄの第２の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、上側の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅの第１の蓄電デバイス２０Ａの第２のシート部４３と、がそれぞれ接触するように、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが相互に積み重ねられている。この際、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅの全ての電極端子５０ａ_１〜５０ｅ_２，６０ａ_１〜６０ｅ_２の導出方向が実質的に同一となっている。また、本実施形態では、下側の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｄの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、上側の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、がそれぞれ接合されている。

なお、図１２及び図１３に示すように、相互に接合された電極端子を被覆部材により覆うことで、電気絶縁性を確保してもよい。

図１２は本発明の第２実施形態における平坦な電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図、図１３は本発明の第２実施形態における平坦な正極端子と折れ曲げられた負極端子の接合部分を示す拡大断面図である。

図１２に示すように、第１の蓄電ユニット１０Ａの第２の蓄電デバイス２０Ｂの平坦な正極端子５０ａ_２と、第２の蓄電ユニット１０Ｂの第１の蓄電デバイス２０Ａの平坦な負極端子６０ｂ_１と、を接合した後に、これらの電極端子５０ａ_２，６０ｂ_１を、電気絶縁性を有する管状の被覆部材１１により覆ってもよい。こうした被覆部材１１の具体例としては、樹脂材料からなる熱収縮チューブを例示することができる。

同様に、特に図示しないが、第２〜第４の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｄの第２の蓄電デバイス２０Ｂの平坦な正極端子５０ｂ_２〜５０ｄ_２と、第３〜第５の蓄電ユニット１０Ｃ〜１０Ｅの第１の蓄電デバイス２０Ａの平坦な負極端子６０ｃ_１〜６０ｅ_１と、を接合した後に、これらの電極端子を被覆部材１１により覆ってもよい。

本実施形態では、電極端子を接合する度に被覆部材１１で当該電極端子を被覆するが、被覆部材１１により電極端子を被覆するタイミングは特に限定されない。例えば、全ての電極端子を接合し終えた後に被覆部材１１で電極端子を被覆してもよい。

また、図１３に示すように、第１の蓄電ユニット１０Ａにおいて、第２の蓄電デバイス２０Ｂの折れ曲がった負極端子６０ａ_２と、第１の蓄電デバイス２０Ａの平坦な正極端子５０ａ_１と、を接合した後に、これらの電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を、電気絶縁性を有する管状の第１及び第２の被覆部材１２，１３により覆ってもよい。第１及び第２の被覆部材１２，１３の具体例としては、上述の被覆部材１１と同様に、樹脂材料からなる熱収縮チューブを例示することができる。

ここで、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を一つの被覆部材で覆うと、被覆部材の収縮率を、負極端子６０ａ_２の第２の折曲部６３よりも後端側の部分に合わせて設定する必要がある。そのため、負極端子６０ａ_２の第２の折曲部６３よりも先端側の部分では、被覆部材が緩くなってしまう。

これに対し、本実施形態では、負極端子６０ａ_２の先端から第２の折曲部６３までの間を、第１の被覆部材１２で覆い、当該負極端子６０ａ_２の第２の折曲部６３から第１の折曲部６２までの間を、第２の被覆部材１３で覆う。このように、負極端子６０ａ_２の第２の折曲部６３の前後で被覆部材１２，１３を分割することで、被覆部材１２，１３を異なる収縮率で収縮させることができる。このため、それぞれの被覆部材１２，１３により電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を適切に覆うことができる。

同様に、特に図示しないが、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅのそれぞれにおいて、第２の蓄電ユニット２０Ｂの折れ曲がった負極端子６０ｂ_２〜６０ｅ_２と、第１の蓄電ユニット１０Ａの平坦な正極端子５０ｂ_１〜５０ｅ_２と、をそれぞれ接合した後に、これらの電極端子を２つの被覆部材１２，１３により覆ってもよい。

本実施形態では、電極端子を接合する度に被覆部材１２，１３で当該電極端子を被覆するが、被覆部材１２，１３により電極端子を被覆するタイミングは特に限定されない。例えば、全ての電極端子を接合し終えた後に被覆部材１２，１３で電極端子を被覆してもよい。

なお、被覆部材１１〜１３は、電気絶縁性を有していれば、熱収縮チューブに特に限定されない。例えば、相互に接合された電極端子にポリイミド等の樹脂製のテープで巻くことで、被覆部材を構成してもよい。或いは、相互に接合された電極端子に樹脂を塗布して硬化させることで被覆部材を形成してもよい。

また、特に図示しないが、被覆部材１１に代えて、電気絶縁性を有する板状部材を、第１の蓄電ユニット１０Ａの負極端子６０ａ_１と正極端子５０ａ_２の間に介在させると共に、第２の蓄電ユニット１０Ｂの負極端子６０ｂ_１と正極端子５０ｂ_２の間に介在させてもよい。

同様に、特に図示しないが、被覆部材１２，１３に代えて、電気絶縁性を有する板状部材を、第１の蓄電ユニット１０Ａの負極端子６０ａ_２と第２の蓄電ユニット１０Ｂの正極端子５０ｂ_１の間に介在させてもよい。

また、図１４に示すように、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２を２箇所の折曲部６２，６３で折り曲げることに加えて、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１も２箇所の折曲部５２，５３で折り曲げてもよい。図１４は本発明の第３実施形態における蓄電ユニットの電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図である。

図１５は本発明の第４実施形態における蓄電ユニットを示す分解斜視図、図１６は本発明の第４実施形態における蓄電ユニットの電極端子同士の接合部分を示す拡大断面図である。

図１５及び図１６に示すように、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２に第１の折曲部６２のみを形成すると共に、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１にも第１の折曲部５２のみを形成し、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士を接合することで、蓄電ユニットを構成してもよい。このような構成により、蓄電ユニットの占有体積の低減を図ることができる。また、このような構成により、第２の蓄電デバイス２０Ｂと第１の蓄電デバイス２０Ａとを接続する配線長が最短となり、第１実施形態〜第３実施形態に示した蓄電ユニットよりも、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１における配線抵抗を低減することができる。

具体的には、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２が根元部分で第１の蓄電デバイス２０Ａに向かって折り曲げられており、当該負極端子６０ａ_２に第１の折曲部６２のみが形成されている。同様に、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１も根元部分で第２の蓄電デバイス２０Ｂに向かって折り曲げられており、当該正極端子６０ａ_２にも第１の折曲部５２のみが形成されている。そして、負極端子６０ａ_２の第１の面（折り曲げない場合の下側の面に対応する面）６０１と、正極端子５０ａ_１の第２の面（折り曲げない場合の下側の面に対応する面）５０２とが接触するように、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士が接合されている。なお、負極端子６０ａ_２の第２の面（折り曲げない場合の上側の面に対応）６０２と、正極端子５０ａ_１の第１の面（折り曲げない場合の上側の面に対応する面）５０１とが接触するように、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士を接合してもよい。

次に、以上に説明した蓄電モジュール１の製造方法について、図１７〜図２０（ｂ）を参照しながら説明する。

図１７は本実施形態における蓄電モジュールの製造方法を示す工程図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は図１７のステップＳ１１を示す図であり、図１８（ａ）は負極端子を折り曲げる前の状態を示し、図１８（ｂ）は負極端子を折り曲げている状態を示す。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は図１７のステップＳ１３を示す図であり、図１９（ａ）は電極端子を接合する前の状態を示し、図１９（ｂ）は電極端子を接合している状態を示す。

先ず、図１７のステップＳ１０において、第１の蓄電ユニット１０Ａを形成する。

具体的には、図１７のステップＳ１１において、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂを準備する。この際、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２には、２つの折曲部６２，６３を予め形成しておく。例えば、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、負極端子６０ａ_２を樹脂製の上型１０１及び下型１０２の間に挟み、負極端子６０ａ_２を上型１０１及び下型１０２により上下両側から押圧することで、負極端子６０ａ_２を塑性変形させて、負極端子６０ａ_２に折曲部６２，６３を形成する。なお、負極端子６０ａ_２に折曲部６２，６３を形成する方法は、上記に限定されず、例えば、作業者が手で負極端子６０ａ_２を折り曲げてもよい。

なお、上述の図１５及び図１６に示す構成とする場合には、このステップＳ１１において、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２に、第１の折曲部６２のみを予め形成しておくと共に、第１の蓄電デバイスの正極端子６０ａ_２にも第１の折曲部５２のみを予め形成しておく。

次いで、図１７のステップＳ１２において、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを相互に積み重ねる。

具体的には、第１の蓄電デバイス２０Ａに対して第２の蓄電デバイス２０Ｂを反転させ、第１の蓄電デバイス２０Ａの電極端子５０ａ_１，６０ａ_１の導出方向と、第２の蓄電デバイス２０Ｂの電極端子５０ａ_２，６０ａ_２の導出方向と、を実質的に同一としてから、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの収容部４２１同士を接触させる（図４参照）。

次いで、図１７のステップＳ１３において、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１と、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２を接合する。

具体的には、図１９（ａ）に示すように、先ず、電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を相互に重ね合わせ、第２の折曲部６３よりも先端側で、超音波溶接機のホーン１１１とアンビル１１２の間に当該電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を挟む。この際、負極端子６０ａ_２の第１の面６０１と、正極端子５０ａ_１の第１の面５０１とが接触するように、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士を重ねる。

次いで、図１９（ｂ）に示すように、ホーン１１１を押し付けながら振動させることで、電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を接合する。これにより、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂが電気的に直列接続される。なお、電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を上記の超音波溶接以外の溶接方法（例えば、抵抗溶接等）により接合してもよい。

なお、上述の被覆部材１２，１３で電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を覆う場合には、このステップＳ１３において、電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を接合した後に、当該電極端子５０ａ_１，６０ａ_２を被覆部材１２，１３で被覆する。

また、上述の図１５及び図１６に示す構成とする場合には、このステップＳ１３において、負極端子６０ａ_２の第１の面６０１と、正極端子５０ａ_１の第２の面５０２とを接触させた状態で、当該電極端子６０ａ_２，５０ａ_１同士を接合する。

以上のステップＳ１１〜Ｓ１３を経ることで第１の蓄電ユニット１０Ａが形成される。同様に、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅについて上記のステップＳ１１〜Ｓ１３をそれぞれ実行することで、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅが形成される。

第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが準備されたら、図１７のステップＳ２０，Ｓ３０において、これら５つの蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅを順次積み重ねると共に、電極端子を順次接合する（図２参照）。

具体的には、第１の蓄電ユニット１０Ａの第２の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、第２の蓄電ユニット１０Ｂの第１の蓄電デバイス２０Ａの第２のシート部４３が接触するように、第１の蓄電ユニット１０Ａと第２の蓄電ユニット１０Ｂを重ねる。この際、第１の蓄電ユニット１０Ａの全ての電極端子５０ａ_１，６０ａ_１，５０ａ_２，６０ａ_２の導出方向と、第２の蓄電ユニット１０Ｂの全ての電極端子５０ｂ_１，６０ｂ_１，５０ｂ_２，６０ｂ_２の導出方向と、が実質的に同一となるように、第１の蓄電ユニット１０Ａと第２の蓄電ユニット１０Ｂを重ねる。

ここで、本実施形態では、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２が根元部分に折り曲げ部６２を有している。このため、第２のシート部４３同士が接触するように第１及び第２の蓄電ユニット１０Ａ，１０Ｂを重ねても、折り曲げ部６２により電極端子５０ｂ_１，６０ａ_２の間に所定の間隔が確保される。従って、蓄電モジュール１の組立作業中に、電極端子５０ｂ_１，６０ａ_２同士が導通してしまうことがなく、蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの短絡が発生するのを抑制することができる。

これに対し、第２の蓄電デバイスの負極端子が折り曲げ部を有していない場合に、第２のシート部同士が接触するように蓄電デバイスを重ねると、第２のシート部はラミネートフィルムの厚さと同等の厚さしか有していないため、相互に対向する異極端子同士の間にはラミネートフィルムの２枚分の間隔しか確保されないこととなる。そのため、電モジュールの組立作業中に、当該異極端子同士が接触して、蓄電デバイスが短絡してしまうおそれがある。

次いで、図１７のステップＳ３０において、特に図示しないが、第１の蓄電ユニット１０Ａの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ａ_２と、第２の蓄電ユニット１０Ｂの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｂ_１と、を接合する。正極端子５０ａ_２と負極端子６０ｂ_１を接合する接合する手法としては、上述した超音波溶接や抵抗溶接等を例示することができる。

なお、上述の被覆部材１１で電極端子５０ａ_２，６０ｂ_１を覆う場合には、このステップＳ３０において、電極端子５０ａ_２，６０ｂ_１を接合した後に、当該電極端子５０ａ_２，６０ｂ_１を被覆部材１１で被覆する。

以上に説明した図１７のステップＳ２０，Ｓ３０を、第２〜第５の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅについても繰り返すことで、蓄電モジュール１が組み立てられる。

具体的には、図１７のステップＳ２０において、第２の蓄電ユニット１０Ｂの第２の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、第３の蓄電ユニット１０Ｃの第１の蓄電デバイス２０Ａの第２のシート部４３が接触するように、第２の蓄電ユニット１０Ｂと第３の蓄電ユニット１０Ｃを重ねる。次いで、図１７のステップＳ３０において、第２の蓄電ユニット１０Ｂの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ｂ_２と、第３の蓄電ユニット１０Ｃの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｃ_１と、を接合する。

次いで、図１７のステップＳ２０において、第３の蓄電ユニット１０Ｃの第２の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、第４の蓄電ユニット１０Ｄの第１の蓄電デバイス２０Ａの第２のシート部４３と、が接触するように、第３の蓄電ユニット１０Ｃと第４の蓄電ユニット１０Ｄを重ねる。次いで、図１７のステップＳ３０において、第３の蓄電ユニット１０Ｃの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ｃ_２と、第４の蓄電ユニット１０Ｄの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｄ_１と、を接合する。

次いで、図１７のステップＳ２０において、第４の蓄電ユニット１０Ｄの第２の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、第５の蓄電ユニット１０Ｅの第１の蓄電デバイス２０Ｂの第２のシート部４３と、が接触するように、第４の蓄電ユニット１０Ｄと第５の蓄電ユニット１０Ｅを重ねる。次いで、図１７のステップＳ３０において、第４の蓄電ユニット１０Ｄの第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ｄ_２と、第５の蓄電ユニット１０Ｅの第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｅ_１と、を接合する。

以上のステップを経ることで、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが相互に積み重ねられと共に、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅが電気的に直列接続され、蓄電モジュール１が組み立てられる。

なお、下側の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｄの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、上側の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅの負極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、を接続するタイミングは特に限定されない。例えば、全ての蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅを積層し終えた後に、下側の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｄの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、上側の蓄電ユニット１０Ｂ〜１０Ｅの負極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、をそれぞれ接合してもよい。

本実施形態における図１７のステップＳ１１が本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における図１７のステップＳ１２が本発明における第２の工程の一例に相当し、図１７のステップＳ１３が本発明における第３の工程の一例に相当する。また、図１７のステップＳ２０が本発明における第４の工程の一例に相当し、図１７のステップＳ３０が本発明における第５の工程の一例に相当する。

以上のように、本実施形態では、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを積み重ねると共に、第２の蓄電デバイス２０Ｂの折り曲げられた負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２を第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１〜５０ｅ_１に接合したものを、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅとして予め形成（ユニット化）しておく。そして、蓄電モジュール１を組み立てる際に、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅを積層すると共に当該第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅを電気的に接続する。

特に、本実施形態では、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２を根元部分で予め折り曲げておく。これにより、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅ同士を積み重ねる際に、負極端子６０ａ_１〜６０ｄ_１と、正極端子５０ｂ_２〜５０ｅ_２との間に所定の間隔を確保することができる。このため、蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂが、全ての電極端子が同じ方向に導出していると共に、外装体４０が一方の側のみに凸状の収容部４２１を持つタイプである場合であっても、蓄電モジュール１を組み立てる際に、蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの短絡の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅのユニット化に伴って、第２の蓄電デバイス２０Ｂの折り曲げられた負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２が、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１〜５０ｅ_１に予め固定されている。このため、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅ同士を積み重ねる際に、正極端子５０ｂ_２〜５０ｅ_２に対する負極端子６０ａ_１〜６０ｄ_１の接近が抑制されるので、蓄電モジュール１の組立時における蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの短絡の発生を一層抑制することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上述の実施形態では、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂを、第１〜第５の蓄電ユニット１０Ａ〜１０Ｅとして予めユニット化するように説明したが、特にこれに限定されない。

例えば、図２０に示す方法により、第１の蓄電デバイス２０Ａと第２の蓄電デバイス２０Ｂを交互に積み重ねると共に、対向する異極端子同士を順次接合することで、蓄電モジュール１を組み立ててもよい。図２０は本実施形態における蓄電モジュールの製造方法の変形例を示す工程図である。

具体的には、先ず、図２０のステップＳ１１０において、蓄電モジュール１の形成に必要な数の第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ準備する。なお、本実施形態では、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２は、このステップＳ１１０の時点で折り曲げられているが、特にこれに限定されない。それぞれの第２の蓄電デバイス２０Ｂに対するステップＳ１２０の実行の前に、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２が予め折り曲げられていればよい。

次いで、図２０のステップＳ１２０において、第２の蓄電デバイス２０Ｂを第１の蓄電デバイス２０Ａに対して反転させた状態で、収容部４２１同士が接触するように、第２の蓄電デバイス２０Ｂを第１の蓄電デバイス２０Ａに重ねる。

次いで、図２０のステップＳ１３０において、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２を、収容部４２１で接触する第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１に接合する。なお、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を接合する接合する手法としては、上述した超音波溶接や抵抗溶接等を例示することができる。

なお、上述の被覆部材１２，１３で電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を覆う場合には、このステップＳ１３０において、電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を接合した後に、当該電極端子６０ａ_２，５０ａ_１を被覆部材１２，１３で被覆する。

次いで、図２０のステップＳ１４０において、第１の蓄電デバイス２０Ａを第２の蓄電デバイス２０Ｂに対して反転させた状態で、第２のシート部４３同士が接触するように、第１の蓄電デバイス２０Ａを第２の蓄電デバイス２０Ｂに重ねる。

次いで、図２０のステップＳ１５０において、第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ａ_２を、第２のシート部４３で接触している第１の蓄電デバイス２０Ａの負極端子６０ｂ_１に接合する。なお、電極端子０ａ_２，６０ｂ_１を接合する接合する手法としては、上述した超音波溶接や抵抗溶接等を例示することができる。

なお、上述の被覆部材１１で電極端子５０ａ_２，６０ｂ_１を覆う場合には、このステップＳ１５０において、電極端子０ａ_２，６０ｂ_１を接合した後に、当該電極端子０ａ_２，６０ｂ_１を被覆部材１１で被覆する。

以上に説明した図２０のステップＳ１２０〜Ｓ１５０を、第１及び第２の蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの数に相当する回数繰り返すことで、蓄電モジュール１が組み立てられる。

なお、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２と、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１〜５０ｅ_１と、を接合するタイミングは特に限定されない。例えば、全ての蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを積層し終えた後に、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２と、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１〜５０ｅ_１と、をそれぞれ接合してもよい。

また、第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、第１の蓄電デバイス２０Ａの負極電極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、を接合するタイミングも特に限定されない。例えば、全ての蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを積層し終えた後に、第２の蓄電デバイス２０Ｂの正極端子５０ａ_２〜５０ｄ_２と、第１の蓄電デバイス２０Ａの負極電極端子６０ｂ_１〜６０ｅ_１と、をそれぞれ接合してもよい。

図２０に示す製法を採用した場合であっても、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２〜６０ｅ_２が根元部分で予め折り曲げられているので、蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂを積み重ねる際に、負極端子６０ａ_２〜６０ｄ_２と、正極端子５０ｂ_１〜５０ｅ_１との間に所定の間隔を確保することができる。このため、蓄電モジュール１の組立時における蓄電デバイス２０Ａ，２０Ｂの短絡の発生抑制の効果を得ることができる。

本実施形態における図２０のステップＳ１１０が本発明における第６の工程の一例に相当し、本実施形態における図２０のステップＳ１２０が本発明における第７の工程の一例に相当し、本実施形態における図２０のステップＳ１３０が本発明における第８の工程の一例に相当し、本実施形態における図２０のステップＳ１４０が本発明における第９の工程の一例に相当し、本実施形態における図２０のステップＳ１５０が本発明における第１０の工程の一例に相当する。

また、上述の実施形態では、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２を折り曲げたが、特にこれに限定されない。例えば、第２の蓄電デバイス２０Ｂの負極端子６０ａ_２の形状は平坦なままとし、第１の蓄電デバイス２０Ａの正極端子５０ａ_１を折り曲げてもよい。

１…蓄電モジュール
１０Ａ〜１０Ｅ…第１〜第５の蓄電ユニット
１１〜１３…被覆部材
２０Ａ，２０Ｂ…第１，第２の蓄電デバイス
３０…電極積層体
３１…正極板
３１１…正極集電体
３１２…本体部
３１３…リード部
３１４…正極層
３２…負極板
３２１…負極集電体
３２２…本体部
３２３…リード部
３２４…負極層
３３…セパレータ
３４…リチウム極
３４１…リチウム極集電体
３４２…本体部
３４３…リード部
３４４…リチウム層
４０…外装体
４１…ラミネートフィルム
４１ａ…金属箔
４１ｂ…第１の樹脂フィルム
４１ｃ…第２の樹脂フィルム
４２…第１のシート部
４２１…収容部
４２２…フランジ部
４３…第２のシート部
４４…折り返し部
４５…短辺
５０ａ_１〜５０ｅ_２…正極端子
５０１…第１の面
５０２…第２の面
５１…シーラント樹脂層
５２…第１の折曲部
５３…第２の折曲部
６０ａ_１〜６０ｅ_２…負極端子
６０１…第１の面
６０２…第２の面
６１…シーラント樹脂層
６２…第１の折曲部
６３…第２の折曲部
１０１…上型
１０２…下型
１１１…ホーン
１１２…アンビル

本発明は、相互に重ねられた２つの蓄電デバイスを備えた蓄電ユニット及び蓄電モジュールに関するものである。

本発明が解決しようとする課題は、蓄電モジュールの組立時に蓄電デバイスの短絡の発生を抑制することのできる蓄電ユニット及び蓄電モジュールを提供することである。

［１］本発明に係る蓄電ユニットは、相互に重ねられた第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電ユニットであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスは、前記収容部同士が接触するように相互に重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲がる第１の折曲部と、前記根元部分よりも先端側で前記第１の折曲部とは反対の方向に折り曲がり又は湾曲する第２の折曲部と、を有し、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、平坦な形状を有しており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合されている蓄電ユニットである。

［２］本発明に係る蓄電モジュールは、上記の複数の蓄電ユニットを備えた蓄電モジュールであって、複数の前記蓄電ユニットは、前記第２のシート部同士が接触するように相互に重ねられており、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュールである。

［３］本発明に係る蓄電モジュールは、交互に重ねられた複数の第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、それぞれの前記第２の蓄電デバイスは、前記第１の蓄電デバイスに対して反転した状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、根元部分で折り曲がる第１の折曲部と、前記根元部分よりも先端側で前記第１の折曲部とは反対の方向に折り曲がり又は湾曲する第２の折曲部と、を有し、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、平坦な形状を有しており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合され、前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュールである。

［４］上記発明において、相互に接合された前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子と前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子とは、電気絶縁性を有する被覆部材で覆われており、前記被覆部材は、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の電極端子の先端から前記第２の折曲部までの間の部分を覆う第１の被覆部材と、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の折曲部から前記第１の折曲部までの間の部分を覆う第２の被覆部材と、から構成されていてもよい。

本発明は、相互に重ねられた２つの蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールに関するものである。

本発明が解決しようとする課題は、蓄電モジュールの組立時に蓄電デバイスの短絡の発生を抑制することのできる蓄電モジュールを提供することである。

［１］本発明に係る蓄電モジュールは、相互に重ねられた第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電ユニットを複数備えた蓄電モジュールであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスは、前記収容部同士が接触するように相互に重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲がる第１の折曲部と、前記根元部分よりも先端側で前記第１の折曲部とは反対の方向に折り曲がり又は湾曲する第２の折曲部と、を有し、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、平坦な形状を有しており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合されており、複数の前記蓄電ユニットは、前記第２のシート部同士が接触するように相互に重ねられており、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されており、相互に接合された前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子と前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子とは、電気絶縁性を有する被覆部材で覆われており、前記被覆部材は、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の電極端子の先端から前記第２の折曲部までの間の部分を覆う第１の被覆部材と、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の折曲部から前記第１の折曲部までの間の部分を覆う第２の被覆部材と、から構成されている蓄電モジュールである。
［２］本発明に係る蓄電モジュールは、交互に重ねられた複数の第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、電極積層体と、前記電極積層体を収容して封止する外装体と、前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、前記外装体は、前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、それぞれの前記第２の蓄電デバイスは、前記第１の蓄電デバイスに対して反転した状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねられており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、根元部分で折り曲がる第１の折曲部と、前記根元部分よりも先端側で前記第１の折曲部とは反対の方向に折り曲がり又は湾曲する第２の折曲部と、を有し、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、平坦な形状を有しており、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合され、前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されており、相互に接合された前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子と前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子とは、電気絶縁性を有する被覆部材で覆われており、前記被覆部材は、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の電極端子の先端から前記第２の折曲部までの間の部分を覆う第１の被覆部材と、前記第１及び前記第２の電極端子における前記第２の折曲部から前記第１の折曲部までの間の部分を覆う第２の被覆部材と、から構成されている蓄電モジュールである。

Claims

相互に重ねられた第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電ユニットであって、
前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、
電極積層体と、
前記電極積層体を収容して封止する外装体と、
前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、
前記外装体は、
前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、
実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、
前記第１及び前記第２の蓄電デバイスは、前記収容部同士が接触するように相互に重ねられており、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられ、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合されている蓄電ユニット。
請求項１に記載の蓄電ユニットであって、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合された前記第１の電極端子も、前記第２の蓄電デバイスに向かって根元部分で折り曲げられている蓄電ユニット。
請求項１又は２に記載の複数の蓄電ユニットを備えた蓄電モジュールであって、
複数の前記蓄電ユニットは、前記第２のシート部同士が接触するように相互に重ねられており、
前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュール。
交互に重ねられた複数の第１及び第２の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュールであって、
前記第１及び前記第２の蓄電デバイスのそれぞれは、
電極積層体と、
前記電極積層体を収容して封止する外装体と、
前記電極積層体に電気的に接続されていると共に、前記外装体から実質的に同一の方向に引き出されている第１及び第２の電極端子と、を備え、
前記外装体は、
前記電極積層体を包む凸状の収容部を有する第１のシート部と、
実質的に平坦であり、前記電極積層体を介して前記第１のシート部が重ねられた第２のシート部と、を含み、
それぞれの前記第２の蓄電デバイスは、前記第１の蓄電デバイスに対して反転した状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねられており、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子は、根元部分で折り曲げられており、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合され、
前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子は、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合されている蓄電モジュール。
請求項４に記載の蓄電モジュールであって、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合された前記第１の電極端子も、根元部分で折り曲げられている蓄電モジュール。
請求項３〜５のいずれか一項に記載の蓄電モジュールであって、
相互に接合された前記第１及び前記第２の電極端子は、電気絶縁性を有する被覆部材で覆われている蓄電モジュール。
請求項１又は２に記載の蓄電ユニットの製造方法であって、
前記第１の蓄電デバイスと前記第２の蓄電デバイスを準備する第１の工程と、
前記収容部同士が接触するように前記第１及び前記第２の蓄電デバイスを重ねる第２の工程と、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合する第３の工程と、を備えており、
前記第１の工程は、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電ユニットの製造方法。
請求項７に記載の蓄電ユニットの製造方法であって、
前記第１の工程は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電ユニットの製造方法。
請求項７又は８に記載の方法で製造された複数の蓄電ユニットを備えた蓄電モジュールの製造方法であって、
前記第２のシート部同士が接触するように複数の前記蓄電ユニットを重ねる第４の工程と、
前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を、前記蓄電ユニットの前記第２の蓄電デバイスに重ねられた他の前記蓄電ユニットの前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合する第５の工程と、を備えた蓄電モジュールの製造方法。
請求項４に記載の蓄電モジュールの製造方法であって、
前記第１の蓄電デバイスと前記第２の蓄電デバイスを準備する第６の工程と、
前記収容部同士が接触するように、前記第２の蓄電デバイスを前記第１の蓄電デバイスに対して反転させた状態で、前記第１の蓄電デバイスに重ねる第７の工程と、
前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を、前記収容部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子に接合する第８の工程と、
前記第２のシート部同士が接触するように、前記第１の蓄電デバイスを前記第２の蓄電デバイスに対して反転させた状態で、前記第１の蓄電デバイスを前記第２の蓄電デバイスに重ねる第９の工程と、
前記第２の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を、前記第２のシート部で接触する前記第１の蓄電デバイスの前記第２の電極端子に接合する第１０の工程と、を備えており、
前記第６の工程は、前記第２の蓄電デバイスの前記第２の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電モジュールの製造方法。
請求項１０に記載の蓄電モジュールの製造方法であって、
前記第６の工程は、前記第１の蓄電デバイスの前記第１の電極端子を根元部分で折り曲げることを含む蓄電モジュールの製造方法。