JP2018133201A - 蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】気密性の低下を抑制することが可能な蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール１２は、バイポーラ電極群３３と、バイポーラ電極群３３の積層方向における両端に配置された終端電極３５と、を有し、電極板３４の周縁部３４ａに接合される枠体状の第１シール部５２同士を積層方向に接触した状態で配置することにより電極板３４が一定の間隔で積層された状態となっている積層体３０と、終端電極３５における第２面３４ｔの周縁部３４ａから積層方向に突出する枠体状の突出部５０と、積層体３０の側面３０ａを取り囲むと共に、第１シール部５２及び突出部５０を一体的に接合する第２シール部５４と、を備える。突出部５０は、第１シール部５２に固着された樹脂部材５６によって形成されている。樹脂部材５６の厚みＤ４と樹脂部材５６が固着された第１シール部５２の厚みＤ３との合計値Ｄ５は、第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。

電極板の片面に正極が設けられ、他方の面に負極が設けられたバイポーラ電極が積層された積層体を有する蓄電モジュールが知られている。例えば、特許文献１には、積層体が電池外装材に収容されたバイポーラ電池（蓄電モジュール）において、バイポーラ電極の集電体（電極板）は、シール層を介して積層されている。また、積層体において、シール層は集電体の周縁部を取り囲むように設けられ、更に隣接するシール層が互いに接着している。

特開２００５−１９０７１３号公報

上記のような蓄電モジュールにおいては、気密性の向上が望まれている。そこで、全てのシール層（第１シール部）の側面を取り囲むと共に全てのシール層を保持する第二のシール層（第２シール部）を設けることが考えられる。

しかしながら、全ての第１シール部を取り囲む第２シール部を射出成形により形成する際には、第１シール部の周囲を金型等によって押さえることができないため、第２シール部の射出成形時の樹脂の流動によって、積層体の積層方向における端部側に配置された第１シール部の外縁部が捲れ上がる場合がある。そのような場合、捲れ上がった第１シール部を第２シール部が十分に取り囲むことができなかったり、捲れ上がった部分において第２シール部の樹脂が充填されない箇所が生じたりすることにより、第１シール部及び第２シール部の間に隙間が生じてしまい、蓄電モジュールの気密性が低下するおそれがある。

本発明は、気密性の低下を抑制することが可能な蓄電モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る蓄電モジュールは、電極板の第１面に設けられた正極層と第１面とは反対側の第２面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極を有する蓄電装置であって、バイポーラ電極がセパレータを介して積層されたバイポーラ電極群と、バイポーラ電極群の積層方向における両端にセパレータを介して配置され、電極板の第１面にのみ正極層又は負極層が設けられた終端電極と、を有し、電極板の周縁部に接合される枠体状の第１シール部同士を積層方向に接触した状態で配置することにより電極板が一定の間隔で積層された状態となっている積層体と、終端電極における第２面の周縁部から積層方向に突出する枠体状の突出部と、積層体の側面を取り囲むと共に、第１シール部及び突出部を一体的に接合する第２シール部と、を備え、突出部は、第１シール部の一部によって形成されている第１構造、第１シール部とは異なる樹脂部材によって形成されている第２構造、及び第１シール部に固着された樹脂部材によって形成されている第３構造の何れかであり、第１構造の場合、積層体における第１シール部のうち、積層体の積層方向における両端に配置される最外シール部の厚みは、積層方向において最外シール部の間に配置される第１シール部の厚みよりも大きく、第２構造の場合、樹脂部材の厚みは、第１シール部の厚みよりも大きく、第３構造の場合、樹脂部材の厚みと樹脂部材が固着された第１シール部の厚みとの合計値が、第１シール部の厚みよりも大きい。

上記蓄電モジュールにおいては、終端電極の周縁部から積層方向に突出する枠体状の突出部を備え、第２シール部は、第１シール部及びこの突出部を一体的に接合している。また、この突出部は、第１シール部の一部（第１構造）、第１シール部とは異なる樹脂部材（第２構造）、及び第１シール部に固着された樹脂部材（第３構造）のうち何れかによって形成されている。第１構造の場合、積層体の最外シール部の厚みが最外シール部の間に配置される第１シール部の厚みよりも大きく、第２方向の場合、樹脂部材の厚みが第１シール部の厚みよりも大きく、第３構造の場合、樹脂部材の厚みと樹脂部材が固着された第１シール部の厚みとの合計値が第１シール部の厚みよりも大きい。このように形成された突出部により、積層体の積層方向の両端において他の部分よりも剛性の高い部分を形成することができる。したがって、このような積層体の側面を取り囲む第２シール部を、例えば射出成形により形成する場合であっても、最外層に配置される電極板の周縁部を保持するシール部が捲れ上がることが抑制される。そのため、第２シール部によって突出部及び第１シール部同士を十分に接続することができる。以上により、蓄電モジュールの気密性の低下を抑制することができる。

本発明に係る蓄電モジュールにおいて、終端電極の厚みは、バイポーラ電極の電極板の厚みよりも大きくてもよい。この構成により、突出部に最も近い電極板である終端電極の剛性を、バイポーラ電極の電極板の剛性よりも高めることができるので、第２シール部を射出成形により形成する際に、最外層に配置される電極板の周縁部を保持するシール部（第１シール部及び突出部）が捲れ上がることが一層抑制される。

本発明に係る蓄電モジュールにおいて、電極板は、第１シール部との接合を強固にする表面処理部が設けられており、バイポーラ電極の電極板において、表面処理部は、第１面及び第２面のうち一方面にのみ設けられており、一方面は、積層方向において互いに同じ向きに配置されていてもよい。この構成により、表面処理部を形成する部分を最小限にしつつ、電極板と第１シール部との接合を強固にすることができる。

本発明に係る蓄電モジュールでは、終端電極において、表面処理部は、第１面及び第２面のうち一方面のみに設けられていてもよい。この構成により、更に、表面処理部を形成する部分を最小限にしつつ、終端電極と突出部との接合を強固にすることができる。

本発明に係る蓄電モジュールでは、終端電極において、一方面は第２面であってもよい。上述したように、終端電極における第２面から枠体状の突出部が積層方向に突出している。これにより、表面処理部によって終端電極（電極板）と樹脂部材との接合を強固にすることができる。

本発明に係る蓄電モジュールでは、終端電極の一方面とバイポーラ電極の電極板の一方面とは、積層方向において互いに同じ向きに配置されていてもよい。この場合、積層体の全ての電極板の同じ向きに配置された面に表面処理部が設けられるので、シンプルな構成によって、蓄電モジュールの気密性の低下を抑制することができる。

本発明によれば、第１シール部の捲れ上がりによる気密性の低下を抑制することができる。

図１は、蓄電モジュールを備える蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。 図２は、図１の蓄電モジュールを示す概略断面図である。 図３は、終端電極の周縁部、及びバイポーラ電極の周縁部の拡大断面図である。 図４は、集電板の表面及び表面処理部の拡大断面図である。 図５は、変形例に係る終端電極の周縁部、及びバイポーラ電極の周縁部の拡大断面図である。 図６は、変形例に係る終端電極の周縁部、及びバイポーラ電極の周縁部の拡大断面図である。 図７は、変形例に係る蓄電モジュールを示す概略断面図である。 図８は、変形例に係る蓄電モジュールを示す概略断面図である。 図９は、変形例に係る蓄電モジュールを示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る蓄電モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図において、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸により規定される直交座標系Ｓを示す場合がある。

図１に示される蓄電装置１０は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電モジュール１２は、例えば、バイポーラ電池である。蓄電モジュール１２の例には、ニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池が含まれるが、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

複数の蓄電モジュール１２は、金属板等の導電体１４を介して積層されて配列体１１を形成している。導電体１４は、互いに隣り合う蓄電モジュール１２，１２の間に配置される一つの金属体であり、互いに隣り合う蓄電モジュール１２，１２の両方に接触させた状態で配置される。導電体１４は、例えば、アルミニウム、銅等の金属材料により形成されている。導電体１４は、積層方向（Ｚ方向）から見たとき、蓄電モジュール１２及び導電体１４は、例えば、矩形形状を有する。積層方向から見たとき、導電体１４は、蓄電モジュール１２よりも小さいが、蓄電モジュール１２と同じかそれより大きくてもよい。導電体１４は、隣り合う蓄電モジュール１２と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール１２が積層方向に直列に接続される。

導電体１４は、蓄電モジュール１２の積層方向において両端に位置する蓄電モジュール１２の外側にもそれぞれ配置される。すなわち、導電体１４は、積層方向において、配列体１１の両端にも配置されている。積層方向において、一端に位置する導電体１４には正極端子２４が接続されており、他端に位置する導電体１４には負極端子２６が接続されている。正極端子２４は、接続される導電体１４と一体であってもよい。負極端子２６は、接続される導電体１４と一体であってもよい。正極端子２４及び負極端子２６は、積層方向に交差する方向（Ｘ方向）に延在している。これらの正極端子２４及び負極端子２６により、蓄電装置１０の充放電を実施できる。

導電体１４は、蓄電モジュール１２において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。導電体１４の内部に設けられた複数の貫通孔１４ａを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２において発生する熱を効率的に外部に放出できる。各貫通孔１４ａは、例えば積層方向に交差する方向（Ｙ方向）に延在している。

蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２及び導電体１４を積層方向に拘束する拘束部材１５を備え得る。拘束部材１５は、一対の拘束プレート１６，１７と、拘束プレート１６，１７同士を連結する連結部材（ボルト１８及びナット２０）と、を備える。各拘束プレート１６，１７と導電体１４との間には、例えば、樹脂フィルム等の絶縁フィルム２２が配置される。各拘束プレート１６，１７は、例えば、鉄等の金属によって構成されている。

積層方向から見たとき、各拘束プレート１６，１７及び絶縁フィルム２２は、例えば、矩形形状を有する。絶縁フィルム２２は、導電体１４よりも大きくなっており、各拘束プレート１６，１７は、蓄電モジュール１２よりも大きくなっている。積層方向から見たとき、拘束プレート１６の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１６ａが蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。同様に、積層方向から見たとき、拘束プレート１７の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１７ａが蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。積層方向から見たときに各拘束プレート１６，１７が矩形形状を有している場合、挿通孔１６ａ及び挿通孔１７ａは、拘束プレート１６，１７の角部に位置する。

一方の拘束プレート１６は、負極端子２６に接続された導電体１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられ、他方の拘束プレート１７は、正極端子２４に接続された導電体１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられている。ボルト１８は、例えば、一方の拘束プレート１６側から他方の拘束プレート１７側に向かって挿通孔１６ａに通され、他方の拘束プレート１７から突出するボルト１８の先端には、ナット２０が螺合されている。これにより、絶縁フィルム２２、導電体１４及び蓄電モジュール１２が挟持されてユニット化されると共に、積層方向に拘束荷重が付加される。

図２に示されるように、蓄電モジュール１２は、複数のバイポーラ電極３２が積層されたバイポーラ電極群３３を有する積層体３０を備える。バイポーラ電極群３３の積層方向（Ｚ方向であって、蓄電モジュール１２及び導電体１４の積層方向と同じ。）から見たとき、積層体３０は、例えば、矩形形状を有する。互いに隣り合うバイポーラ電極３２，３２間にはセパレータ４０が配置される。すなわち、バイポーラ電極群３３のバイポーラ電極３２がセパレータ４０を介して積層されている。

バイポーラ電極３２は、電極板３４と、電極板３４の第１面３４ｓに設けられた正極層３６と、第１面３４ｓとは反対側の第２面３４ｔに設けられた負極層３８と、を含む。積層体３０において、一のバイポーラ電極３２の正極層３６は、セパレータ４０を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極３２の負極層３８と対向し、一のバイポーラ電極３２の負極層３８は、セパレータ４０を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極３２の正極層３６と対向している。

積層体３０において、積層方向の両端には、電極板３４の第１面３４ｓにのみ正極層３６又は負極層３８が設けられた終端電極３５が配置されている。具体的には、積層方向において、積層体３０の一端には、内側面（第１面３４ｓ）に負極層３８が配置された終端電極３５（負極側終端電極）が配置され、他端には、内側面（第１面３４ｓ）に正極層３６が配置された終端電極３５（正極側終端電極）が配置されている。終端電極３５の厚みＤ１は、バイポーラ電極３２の電極板３４の厚みＤ２よりも大きい。終端電極３５の厚みＤ１は、例えば２５０〜１０００μｍである。なお、本実施形態において「厚み」とは、積層方向（Ｚ方向）における長さ（寸法）をいう。

負極側終端電極の負極層３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３２の正極層３６と対向している。正極側終端電極の正極層３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３２の負極層３８と対向している。これら終端電極３５の電極板３４はそれぞれ隣り合う導電体１４（図１参照）に接続される。

積層体３０において、電極板３４の周縁部３４ａには、電極板３４の周縁部３４ａを保持する枠体状の第１シール部５２が接合されている。第１シール部５２は、積層体３０において、バイポーラ電極３２の電極板３４の一方面（正極層３６が形成される第１面３４ｓ）から周縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。積層方向から見たとき、各第１シール部５２は、各電極板３４の周縁部３４ａ全周にわたって設けられている。互いに隣り合う第１シール部５２，５２は、積層方向に接触配置されている。積層体３０は、このように第１シール部５２を接触配置することにより、電極板３４が一定の間隔で積層された状態となっている。なお、互いに隣り合う第１シール部５２，５２は、互いに接触している部分においては接合されておらず、後述する第２シール部５４によって互いに接合されている。

第１シール部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の他方面（負極層３８が形成される第２面３４ｔ）の外側に延在する面において溶着している。その結果、第１シール部５２には、各バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａが埋没して保持されている。各バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａと同様に、積層体３０の両端に配置された電極板３４の周縁部３４ａも第１シール部５２、又は、第１シール部５２に溶着（固着）された樹脂部材５６（後述）に埋没した状態で保持されている。これにより、積層方向に互いに隣り合う電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第１シール部５２とによって気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。当該内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。

蓄電モジュール１２は、積層方向における積層体３０の両端に設けられた枠体状の突出部５０を備えている。突出部５０は、終端電極３５の周縁部３５ａから、積層方向に突出している。突出部５０は、第１シール部５２に溶着された樹脂部材５６によって形成されている。突出部５０が、第１シール部５２に溶着された樹脂部材５６によって形成されている場合を、「第３構造」という。なお、「第１構造」、及び「第２構造」については後述する。

樹脂部材５６は、積層方向から見て、第１シール部５２と重複して配置されると共に、第１シール部５２と接触する部分において第１シール部に溶着されている。ただし、樹脂部材５６と第１シール部５２とは、互いに溶着されている構成に限定されず、例えば、互いに接着されていてもよい。樹脂部材５６は、終端電極３５の一方面（正極側終端電極においては第１面３４ｓ、負極側終端電極においては第２面）から周縁部３５ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。積層体の他端に配置された樹脂部材５６の厚みＤ４と樹脂部材５６が溶着された第１シール部５２の厚みＤ３との合計値Ｄ５は、第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。また、積層体の一端に配置された樹脂部材５６の厚みＤ４１と樹脂部材５６が溶着された第１シール部５２の厚みＤ３との合計値Ｄ５１は、第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。合計値Ｄ５，Ｄ５１のそれぞれは、例えば、第１シール部５２の厚みＤ３の１．５倍〜２．０倍である。樹脂部材５６の厚みＤ４，Ｄ４１のそれぞれは、例えば１００〜５００μｍであり、合計値Ｄ５，Ｄ５１のそれぞれは、例えば３００〜１０００μｍである。

蓄電モジュール１２は、積層方向に延在する積層体３０の側面３０ａにおいて積層体３０及び樹脂部材５６を保持する第２シール部を備える。第２シール部５４は、積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。第２シール部５４の側面５４ａは、積層方向から見たとき、例えば、矩形形状を有している。この場合、側面５４ａは四つの矩形面から構成される。

第２シール部５４は、積層方向において積層体３０の全長にわたって延在する筒状部である。第２シール部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する内側面において第１シール部５２の外側面及び樹脂部材５６を覆っている。第２シール部５４は、射出成形によって、第１シール部５２及び樹脂部材５６と一体的に形成されている。

電極板３４は、例えば、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板３４の周縁部３４ａは、正極活物質及び負極活物質の塗工されない未塗工領域となっており、当該未塗工領域が第１シール部５２に埋没して保持される領域となっている。正極層３６を構成する正極活物質の例には、水酸化ニッケルが含まれる。負極層３８を構成する負極活物質の例には、水素吸蔵合金が含まれる。電極板３４の第２面３４ｔにおける負極層３８の形成領域は、電極板３４の第１面３４ｓにおける正極層３６の形成領域に対して一回り大きくなっている。なお、電極板３４は、Ｎｉめっき鉄箔又は導電性樹脂から形成されてもよい。

セパレータ４０は、例えば、シート状に形成されている。セパレータ４０を形成する材料の例には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン等からなる織布及び不織布等が含まれる。また、セパレータ４０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。

第１シール部５２、第２シール部５４、及び樹脂部材５６は、例えば絶縁性の樹脂によって形成されている。第１シール部５２、第２シール部５４、及び樹脂部材５６のそれぞれを構成する樹脂材料の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及び変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が含まれる。

図３に示されるように、電極板３４は、第１シール部５２との接合を強固にする表面処理部６０を有している。バイポーラ電極３２の電極板３４において、表面処理部６０は、一方面（第１面３４ｓ）のみに設けられている。終端電極３５において、表面処理部６０は、一方面（正極側終端電極における第１面３４ｓ、負極側終端電極における第２面３４ｔ）のみに設けられている。終端電極３５の一方面とバイポーラ電極３２の電極板３４の一方面とは、積層方向において互いに同じ向きに配置されている。したがって、表面処理部６０は、積層体３０の全ての電極板３４において互いに同じ向きに配置された面に設けられている。表面処理部６０は、積層体３０の全ての電極板３４において、一方面の全領域に形成されている。ただし、表面処理部６０は、枠体状の第１シール部５２、及び、枠体状の樹脂部材５６のうち何れか一方が配置される領域に形成されていてもよい。表面処理部６０は、電極板３４に対する電解メッキ処理により得られる電解メッキ層によって形成することができる。

図４を参照して、電解メッキ処理の一例について説明する。電解メッキ層は、電極板３４を構成する電解箔の表面に形成された粗化メッキ層である。電解箔は、例えば、ドラム及び陽極がニッケル陽イオンを含む電解液中に浸漬され、ドラムと陽極との間に所定の電流が流されることにより、ドラム表面にニッケルが析出することにより得られる。ドラム表面にニッケルを析出させる際、電解箔におけるドラムとは反対側の面には、微細な凸部３４ｄが形成される。

電解メッキ層は、一定の厚さとなるまでドラム上の電解箔の表面にニッケルを析出させることにより得られる。ドラム上の電解箔の表面にニッケルが析出する際、電解箔における凸部３４ｄに、ニッケルが析出する。具体的には、この凸部３４ｄには、電流集中が生じており、当該凸部３４ｄを基端６２とするように選択的にニッケルが析出する。このように成長した複数の突起６１によって、表面処理部６０が形成されている。以上の処理が、電解メッキ処理である。

図４に示される表面処理部６０は、電解メッキ処理により、一方面から積層方向に突出する複数の突起６１を有している。各突起６１は、凸部３４ｄを基端として、積層方向に沿って先端に至る。突起６１は、積層方向に交差する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に沿って配置されている。

突起６１は、電解メッキ処理により形成された複数の略球状の析出金属（付与物）を含む。突起６１では、この析出金属が互いに重複することにより、当該突起６１において、基端６２（積層方向に交差する方向における長さ（寸法））が基端６２における突起６１の幅よりも大きい拡大部６４が形成されている。すなわち、突起６１は、基端６２側から先端６３側に向かって先太りとなるような形状を有している。突起６１における拡大部６４の位置は、必ずしも先端６３でなくてもよいが、少なくとも基端６２よりも先端６３側に位置している。突起６１における拡大部６４の位置は、析出金属の重複態様により突起６１ごとに異なってもよい。

互いに隣り合う突起６１，６１間には、第１シール部５２の一部５２ａが介在されている。具体的には、樹脂によって形成される第１シール部５２は、その成形時に第１シール部５２の一部５２ａが突起６１の間に介在されるように成形されている。これにより、互いに隣り合う突起６１，６１は、介在される第１シール部５２の一部５２ａが基端６２から離れる方向へ移動することを規制する。換言すれば、互いに隣り合う突起６１，６１間の断面形状は、アンカー効果を奏するアンダーカット形状となっている。

上述した蓄電モジュール１２においては、図２に示されるように、積層体３０の他端に配置された樹脂部材５６の厚みＤ４と樹脂部材５６が溶着された第１シール部５２の厚みＤ３との合計値Ｄ５が第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。また、積層体３０の一端に配置された樹脂部材５６の厚みＤ４１と樹脂部材５６が溶着された第１シール部５２の厚みＤ３との合計値Ｄ５１が第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。このように形成された突出部５０により、積層体３０の積層方向の両端において他の部分よりも剛性の高い部分を形成することができる。したがって、このような積層体３０の側面３０ａを取り囲む第２シール部５４を、例えば射出成形により形成する場合であっても、最外層に配置される電極板３４（終端電極３５）の周縁部３４ａを保持するシール部（第１シール部５２及び樹脂部材５６）が捲れ上がることが抑制される。そのため、第２シール部５４によって突出部５０及び第１シール部５２同士を十分に接続することができる。以上により、蓄電モジュール１２の気密性の低下を抑制することができる。

また、蓄電モジュール１２において、終端電極３５の厚みＤ１は、バイポーラ電極３２の電極板３４の厚みＤ２よりも大きい。この構成により、突出部５０に最も近い電極板３４である終端電極３５の剛性を、バイポーラ電極３２の電極板の剛性よりも高めることができるので、第２シール部５４を射出成形により形成する際に、終端電極３５の周縁部３４ａを保持する第１シール部５２及び樹脂部材５６が捲れ上がることが一層抑制される。

図３に示されるように、蓄電モジュール１２において、電極板３４は、第１シール部５２との接合を強固にする表面処理部６０が設けられており、バイポーラ電極３２の電極板３４において、表面処理部６０は、第１面３４ｓ及び第２面３４ｔのうち一方面にのみ設けられており、一方面は、積層方向において互いに同じ向きに配置されている。この構成により、表面処理部６０を形成する部分を最小限にしつつ、電極板３４と第１シール部５２との接合を強固にすることができる。更に、表面処理部６０は、一方面の全領域に形成されているので、電極板３４と正極活物質又は負極活物質との接合を強固にすることができる。

蓄電モジュール１２の終端電極３５において、表面処理部６０は、第１面３４ｓ及び第２面３４ｔのうち一方面のみに設けられている。この構成により、表面処理部６０を形成する部分を最小限にしつつ、終端電極３５と突出部５０との接合を強固にすることができる。

また、図３に示されるように、蓄電モジュール１２では、終端電極３５の一方面とバイポーラ電極３２の電極板３４の一方面とは、積層方向において互いに同じ向きに配置されている。この構成により、積層体３０の全ての電極板３４の同じ向きに配置された面に表面処理部６０が設けられるので、シンプルな構成によって、蓄電モジュール１２の気密性の低下を抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、積層体３０の全ての電極板３４において、互いに同じ向きに配置された一方面に表面処理部６０が設けられている構成を例示して説明したが、図５に示されるように、積層体３０の電極板３４において、他の電極板３４と異なる向きに配置された一方面に表面処理部６０が設けられている電極板３４Ａを含んでいてもよい。図５に示される蓄電モジュール１２Ａでは、終端電極３５において、表面処理部６０は、積層体３０の積層方向外側を向いた一方面（正極側終端電極及び負極側終端電極のそれぞれにおける第２面３４ｔ）に設けられている。換言すれば、終端電極３５には、互いに異なる向き（反対向き）に配置された一方面に表面処理部６０が設けられていてもよい。

蓄電モジュール１２Ａでは、終端電極３５のそれぞれにおいて、一方面は第２面３４ｔである。上述したように、終端電極３５における第２面３４ｔから枠体状の突出部５０が積層方向に突出している。すなわち、終端電極３５のそれぞれにおける樹脂部材５６が配置される側の一方面に、表面処理部６０が設けられている。これにより、表面処理部６０によって終端電極３５（電極板３４，３４Ａ）と樹脂部材５６との接合を強固にすることができる。

また、上記実施形態及び変形例では、積層体３０の全ての電極板３４において、一方面のみに表面処理部６０が設けられている構成を例示して説明したが、積層体３０の電極板３４のうちの一部に、両面に表面処理部６０が設けられている電極板３４Ｂを含んでいてもよい。図６に示される蓄電モジュール１２Ｂでは、積層体３０の一端に配置された終端電極３５、及び、全てのバイポーラ電極３２の電極板３４において、一方面のみに表面処理部６０が設けられており、積層体３０の他端に配置された終端電極３５において、両面に表面処理部６０が設けられている。この蓄電モジュール１２Ｂによれば、表面処理部６０によって終端電極３５と樹脂部材５６との接合、及び、終端電極３５と第１シール部５２との接合のそれぞれを強固にすることができる。したがって、蓄電モジュール１２Ｂの気密性の低下を一層抑制することができる。

また、上記実施形態及び変形例では、積層体３０の両端に設けられた枠体状の突出部５０は、第１シール部５２に溶着された樹脂部材５６によって形成されている「第３構造」について説明したが、図７に示されるように、突出部は、第１シール部５２とは異なる樹脂部材５６Ｃによって形成されている突出部５０Ｃであってもよい（第２構造）。

図７に示される蓄電モジュール１２Ｃにおいて、樹脂部材５６Ｃの厚みＤ６は、樹脂部材５６の厚みＤ４とは異なっている。また、樹脂部材５６Ｃは、その他の構成において樹脂部材５６と同じである。ただし、樹脂部材５６Ｃは、上記実施形態とは異なり第１シール部５２に溶着されていなくてもよいし、第１シール部５２に溶着されていてもよい。樹脂部材５６Ｃの厚みＤ６は、第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。樹脂部材５６Ｃの厚みＤ６は、例えば、第１シール部５２の厚みＤ３の１．５倍〜２．０倍である。樹脂部材５６Ｃの厚みＤ６は、例えば３００〜１０００μｍである。

このような蓄電モジュール１２Ｃにおいては、樹脂部材５６Ｃの厚みＤ６が第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。このように形成された突出部５０Ｃにより、積層体３０の積層方向の両端において他の部分よりも剛性の高い部分を形成することができる。したがって、この構成によっても、蓄電モジュール１２Ｃの気密性の低下を抑制することができる。

また、図８に示される蓄電モジュール１２Ｄにおいて、積層方向における積層体３０の一端には突出部５０が設けられており、他端には突出部５０Ｃが設けられている。このように、蓄電モジュールは、第３構造によって形成された突出部５０と第２構造によって形成された突出部５０Ｃとを備えていてもよい。積層体３０の一端及び他端のそれぞれにおいて、互いに異なる構造によって突出部が形成されていてもよい。

また、図９に示される蓄電モジュール１２Ｅにおいて、バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａは、第１シール部５２内に配置されている。このように、第１シール部５２は、バイポーラ電極３２の電極板３４の第１面３４ｓ及び第２面３４ｔのそれぞれから周縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられていてもよい。このとき、蓄電モジュール１２Ｅは、突出部５０Ｅを備え、第２シール部５４は、第１シール部５２を一体的に接合している。突出部５０Ｅは、積層方向における積層体３０の両端に配置された第１シール部５２である最外シール部５２Ｅの一部によって形成されている（第１構造）。最外シール部５２Ｅの厚みＤ７は、積層方向において最外シール部５２Ｅの内部に配置される第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。最外シール部５２Ｅの厚みＤ７は、例えば、積層方向において最外シール部５２Ｅの内部に配置される第１シール部５２の厚みＤ３の１．５倍〜２．０倍である。最外シール部５２Ｅの厚みＤ７は、例えば３００〜１０００μｍである。

このような蓄電モジュール１２Ｅにおいて、積層方向における積層体３０の両端に配置される最外シール部５２Ｅの厚みＤ７は、積層方向において最外シール部５２Ｅの間に配置される第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きい。このように形成された突出部５０Ｅにより、積層体３０の積層方向の両端において他の部分よりも剛性の高い部分を形成することができる。また、第１シール部５２のうち、最外シール部５２Ｅの厚みＤ７を、他の第１シール部５２の厚みＤ３よりも大きく形成するだけで突出部５０Ｅを形成することができる。したがって、蓄電モジュール１２Ｅの気密性の低下を簡易な構成によって抑制することができる。

また、上記実施形態及び変形例では、表面処理部６０として、電極板３４に対する電解メッキ処理により得られる電解メッキ層（粗化メッキ層）によって形成されている構成を例示して説明したが、表面処理部６０は、電極板３４にエッチングが施されることにより形成されていてもよい。

また、電極板３４は、表面処理部６０を有していなくてもよい。電極板３４と、第１シール部５２、樹脂部材５６、又は樹脂部材５６Ｃとは、例えば接着剤によって接着されていてもよい。

また、上記実施形態又は変形例では、蓄電モジュールを備える蓄電装置１０がニッケル水素二次電池の例を挙げて説明したが、リチウムイオン二次電池であってもよい。この場合、正極活物質は、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等である。負極活物質は、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等である。

１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ…蓄電モジュール、３０…積層体、３０ａ…側面、３２…バイポーラ電極、３３…バイポーラ電極群、３４，３４Ｂ…電極板、３４ａ…周縁部、３４ｓ…第１面、３４ｔ…第２面、３５…終端電極、３６…正極層、３８…負極層、４０…セパレータ、５０，５０Ｃ，５０Ｅ…突出部、５２…第１シール部、５２Ｅ…最外シール部、５４…第２シール部、５６，５６Ｃ…樹脂部材、６０…表面処理部、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ４１，Ｄ６，Ｄ７…厚み、Ｄ５，Ｄ５１…合計値。

Claims (6)

1. 電極板の第１面に設けられた正極層と前記第１面とは反対側の第２面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極を有する蓄電モジュールであって、
   前記バイポーラ電極がセパレータを介して積層されたバイポーラ電極群と、前記バイポーラ電極群の積層方向における両端に前記セパレータを介して配置され、前記電極板の前記第１面にのみ正極層又は負極層が設けられた終端電極と、を有し、前記電極板の周縁部に接合される枠体状の第１シール部同士を前記積層方向に接触した状態で配置することにより前記電極板が一定の間隔で積層された状態となっている積層体と、
   前記終端電極における前記第２面の周縁部から前記積層方向に突出する枠体状の突出部と、
   前記積層体の側面を取り囲むと共に、前記第１シール部及び前記突出部を一体的に接合する第２シール部と、を備え、
   前記突出部は、前記第１シール部の一部によって形成されている第１構造、前記第１シール部とは異なる樹脂部材によって形成されている第２構造、及び前記第１シール部に固着された前記樹脂部材によって形成されている第３構造の何れかであり、
   前記第１構造の場合、前記積層体における前記第１シール部のうち、前記積層体の前記積層方向における両端に配置される最外シール部の厚みは、前記積層方向において前記最外シール部の間に配置される前記第１シール部の厚みよりも大きく、
   前記第２構造の場合、前記樹脂部材の厚みは、前記第１シール部の厚みよりも大きく、
   前記第３構造の場合、前記樹脂部材の厚みと前記樹脂部材が固着された前記第１シール部の厚みとの合計値が、前記第１シール部の厚みよりも大きい、蓄電モジュール。
2. 前記終端電極の厚みは、前記バイポーラ電極の前記電極板の厚みよりも大きい、請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 前記電極板は、金属箔であって、前記第１シール部との接合を強固にする表面処理部を有し、
   前記バイポーラ電極の前記電極板において、前記表面処理部は、前記第１面及び前記第２面のうち一方面にのみ設けられており、
   前記一方面は、前記積層方向において互いに同じ向きに配置されている、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記終端電極において、前記表面処理部は、前記第１面及び前記第２面のうち一方面にのみ設けられている、請求項３に記載の蓄電モジュール。
5. 前記終端電極において、前記一方面は前記第２面である、請求項４に記載の蓄電モジュール。
6. 前記終端電極の前記一方面と前記バイポーラ電極の前記電極板の前記一方面とは、前記積層方向において互いに同じ向きに配置されている、請求項４に記載の蓄電モジュール。

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