JP2020017434A - 蓄電モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】内部空間に連通された連通孔の変形を抑制できる蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール4は、積層方向Dに積層された複数の電極Eを含む電極積層体11と、電極積層体11内に設けられた複数の内部空間Vとそれぞれ連通された複数の連通孔25が形成されたシール部材12とを備える。複数の電極Eは、バイポーラ電極14を含む。複数の内部空間Vのそれぞれは、隣り合う複数の電極E間に設けられる。シール部材12は、複数の連通孔25のうち少なくとも1つの連通孔25内において積層方向Dに延在する柱状部12aを有する。柱状部12aは、連通孔25の内面25e及び25f同士を連結している。【選択図】図6
Description
本発明の一側面は、蓄電モジュールに関する。
従来の蓄電モジュールとして、電極板の一方面に正極が形成され、他方面に負極が形成されたバイポーラ電極を備えるバイポーラ電池が知られている(特許文献1参照)。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体の側面には、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられており、バイポーラ電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。
上述したような電池では、電解液を内部空間に注入するための注液口が封止体に形成される。電解液を注入した後、注液口は封止されて内部空間は密閉される。電池の使用に伴って内部空間にガスが発生すると、内部空間の圧力が上昇する。この場合、内部空間に連通された注液口の内面に圧力が集中し易い。積層方向において注液口の内面に圧力が掛かると、注液口が変形して、封止体が破断するおそれがある。
本発明の一側面は、内部空間に連通された連通孔の変形を抑制できる蓄電モジュールを提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る蓄電モジュールは、第1方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、前記電極積層体内に設けられた複数の内部空間とそれぞれ連通された複数の連通孔が形成されたシール部材と、を備え、前記複数の電極は、バイポーラ電極を含み、前記複数の内部空間のそれぞれは、隣り合う前記複数の電極間に設けられ、前記シール部材は、前記複数の連通孔のうち少なくとも1つの連通孔内において前記第1方向に延在する柱状部を有し、前記柱状部は、前記少なくとも1つの連通孔の内面同士を連結している。
この蓄電モジュールでは、柱状部が連通孔の内面同士を連結している。そのため、内部空間の圧力上昇によって、第1方向において連通孔の内面に圧力が掛かっても、連通孔の変形が抑制される。
前記少なくとも1つの連通孔が、前記複数の内部空間のうち前記第1方向において端部に位置する内部空間と連通された連通孔であってもよい。通常、各内部空間の圧力上昇により、第1方向において端部に位置する内部空間に連通された連通孔の変形が最も大きくなる。そのような連通孔に柱状部が設けられると、連通孔の変形を抑制する効果が大きい。
前記複数の電極は、正極終端電極を含み、前記端部に位置する前記内部空間は、前記正極終端電極と前記バイポーラ電極との間に設けられてもよい。この場合、正極終端電極とバイポーラ電極との間に設けられる内部空間と連通された連通孔(以下、第1連通孔)に柱状部が設けられる。一方、シール部材は、負極終端電極とバイポーラ電極との間に設けられる内部空間と連通された連通孔(以下、第2連通孔)も有している。通常、シール部材のうち第1方向において第1連通孔よりも外側に位置する部分の厚みは、シール部材のうち第1方向において第2連通孔よりも外側に位置する部分の厚みよりも小さい。そのため、第1連通孔に柱状部が設けられると、連通孔の変形を抑制する効果が大きい。
前記シール部材は、前記第1方向に延在する外面を有しており、前記外面には、前記少なくとも1つの連通孔が設けられており、前記外面において、前記第1方向に直交する第2方向における前記少なくとも1つの連通孔の中心に前記柱状部が配置されてもよい。この場合、第1方向における連通孔の変形量を大幅に低減できる。
本発明の一側面によれば、内部空間に連通された連通孔の変形を抑制できる蓄電モジュールが提供され得る。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
図1は、一実施形態に係る蓄電モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図1に示される蓄電装置1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。蓄電装置1は、互いに複数の蓄電モジュール4を積層してなる蓄電モジュール積層体2と、蓄電モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材3とを備えている。
蓄電モジュール積層体2は、複数(本実施形態では3体)の蓄電モジュール4と、複数(本実施形態では4枚)の導電板5とによって構成されている。蓄電モジュール4は、例えば後述するバイポーラ電極14を備えたバイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール4は、例えば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、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
積層方向に隣り合う蓄電モジュール4同士は、導電板5を介して電気的に接続されている。導電板5は、積層方向に隣り合う蓄電モジュール4間と、積層端に位置する蓄電モジュール4の外側と、にそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された一方の導電板5には、正極端子6が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された他方の導電板5には、負極端子7が接続されている。正極端子6及び負極端子7は、例えば導電板5の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子6及び負極端子7により、蓄電装置1の充放電が実施される。
各導電板5の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路5aが設けられている。各流路5aは、例えば積層方向と、正極端子6及び負極端子7の引き出し方向とにそれぞれ交差(直交)する方向に互いに平行に延在している。これらの流路5aに冷媒を流通させることで、導電板5は、蓄電モジュール4同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、蓄電モジュール4で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図1の例では、積層方向から見た導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積よりも小さいが、放熱性の向上の観点から、導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール4の面積よりも大きくてもよい。
拘束部材3は、蓄電モジュール積層体2を積層方向に挟む一対のエンドプレート8と、エンドプレート8同士を締結する締結ボルト9及びナット10とによって構成されている。エンドプレート8は、積層方向から見た蓄電モジュール4及び導電板5の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート8の内側面(蓄電モジュール積層体2側の面)には、電気絶縁性を有するフィルムFが設けられている。フィルムFにより、エンドプレート8と導電板5との間が絶縁されている。
エンドプレート8の縁部には、蓄電モジュール積層体2よりも外側となる位置に挿通孔8aが設けられている。締結ボルト9は、一方のエンドプレート8の挿通孔8aから他方のエンドプレート8の挿通孔8aに向かって通され、他方のエンドプレート8の挿通孔8aから突出した締結ボルト9の先端部分には、ナット10が螺合されている。これにより、蓄電モジュール4及び導電板5がエンドプレート8によって挟持されて蓄電モジュール積層体2としてユニット化されると共に、蓄電モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
次に、蓄電モジュール4の構成について更に詳細に説明する。図2は、図1に示された蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、蓄電モジュール4は、電極積層体11と、電極積層体11を取り囲む樹脂製のシール部材12とを備えている。電極積層体11とシール部材12との間は封止(シール)される。
電極積層体11は、セパレータ13を介して積層方向D(第1方向)に積層された複数の電極Eを含む。複数の電極Eは、複数のバイポーラ電極14と、負極終端電極18と、正極終端電極19とを含む。この例では、電極積層体11の積層方向Dは蓄電モジュール積層体2の積層方向と一致している。バイポーラ電極14は、電極板15、電極板15の一方面15aに設けられた正極16、電極板15の他方面15bに設けられた負極17を含んでいる。正極16は、正極活物質が塗工されてなる正極活物質層である。負極17は、負極活物質が塗工されてなる負極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の正極16は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合う一方のバイポーラ電極14の負極17と対向している。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の負極17は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合う他方のバイポーラ電極14の正極16と対向している。
電極積層体11において、積層方向Dの一端には負極終端電極18が配置され、積層方向Dの他端には正極終端電極19が配置されている。負極終端電極18は、電極板15、及び電極板15の他方面15bに設けられた負極17を含んでいる。負極終端電極18の負極17は、セパレータ13を介して積層方向Dの一端のバイポーラ電極14の正極16と対向している。負極終端電極18の電極板15の一方面15aには、蓄電モジュール4に隣接する一方の導電板5が接触している。正極終端電極19は、電極板15、及び電極板15の一方面15aに設けられた正極16を含んでいる。正極終端電極19の電極板15の他方面15bには、蓄電モジュール4に隣接する他方の導電板5が接触している。正極終端電極19の正極16は、セパレータ13を介して積層方向Dの他端のバイポーラ電極14の負極17と対向している。
電極板15は、金属製であり、例えばニッケル又はニッケルメッキ鋼板からなる。電極板15は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板15の周縁部15c(バイポーラ電極14の周縁部)は、矩形枠状をなし、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。正極16を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極17を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。本実施形態では、電極板15の他方面15bにおける負極17の形成領域は、電極板15の一方面15aにおける正極16の形成領域に対して一回り大きくなっている。
セパレータ13は、例えばシート状に形成されている。セパレータ13としては、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、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。セパレータ13は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ13は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。
シール部材12は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の枠状に形成されている。シール部材12を構成する樹脂材料としては、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)などが挙げられる。シール部材12は、電極積層体11を取り囲み、複数の電極板15の周縁部15cを保持するように構成されている。
シール部材12は、周縁部15cに設けられた一次シール21と、一次シール21の周囲に設けられた二次シール22とを有している。一次シール21は所定の厚さ(積層方向Dの長さ)を有するフィルムである。一次シール21は、積層方向Dから見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、周縁部15cの全周にわたって連続的に溶着されている。一次シール21は、電極板15の他方面15b側の周縁部15cに設けられている。一次シール21は、周縁部15cを埋設した状態で、周縁部15cに設けられ、電極板15の端面を覆っている。一次シール21は、積層方向Dから見て、正極16及び負極17から離間して設けられている。積層方向Dで隣り合う一次シール21同士は、互いに当接している。
一次シール21は、第1部分21aと第2部分21bとを有している。第1部分21aは、他方面15b上に設けられ、積層方向Dから見て電極板15と重なっている。第2部分21bは、第1部分21aと一体的に形成され、積層方向Dから見て電極板15の外側に設けられている。第1部分21aの厚さは、第2部分21bの厚さよりも薄く、負極17の厚さと同等であるが、同等以上であってもよい。第1部分21aと第2部分21bとの間には、積層方向Dに延在する段差面21cが形成されている。
第1部分21aの上面には、セパレータ13の外縁部が配置されている。積層方向Dから見て、第1部分21aとセパレータ13の外縁部とは互いに重なっている。セパレータ13の外縁部は、セパレータ13の外縁に沿って並ぶ複数箇所において、例えば溶着により第1部分21aの上面に固定されている。セパレータ13の外縁は、段差面21cに当接していてもよいし、段差面21cから離間していてもよい。本実施形態では、段差面21cの高さ(積層方向Dの長さ)は、セパレータ13の厚さと正極16の厚さとの和と同等であるが、同等以上であってもよい。
二次シール22は、電極積層体11及び一次シール21の外側に設けられ、蓄電モジュール4の外壁(筐体)を構成している。二次シール22は、例えば、後述するように樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Dにおいて電極積層体11の全長にわたって延在している。二次シール22は、積層方向Dを軸方向として延在する筒状部である。二次シール22は、積層方向Dに延在する一次シール21の外側面を覆っている。二次シール22は、一次シール21の外側面に接合され、一次シール21の外側面をシールしている。二次シール22は、例えば、射出成形時の熱によって一次シール21の外側面に溶着されている。二次シール22は、熱板溶着によって一次シール21の外側面に溶着されていてもよい。
電極積層体11内には複数の内部空間Vが設けられている。各内部空間Vは、隣り合う複数の電極E間に設けられる。内部空間Vは、積層方向Dで隣り合う電極板15の間において、当該電極板15とシール部材12とにより気密及び水密に仕切られた空間である。この内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液からなる電解液(不図示)が収容されている。電解液は、セパレータ13、正極16及び負極17内に含浸されている。電解液は強アルカリ性なので、シール部材12は、耐強アルカリ性を有する樹脂材料により構成されている。
図3は、図2に示された蓄電モジュールの斜視図である。図4は、図3に示された蓄電モジュールの部分的な分解斜視図である。図5は、図3に示された蓄電モジュールの部分的な断面図である。図3〜図5に示されるように、蓄電モジュール4は、複数(ここでは4つ)のベース部材27と、複数(ここではベース部材27の数と同数)の圧力調整弁28とをさらに備えている。ベース部材27は、圧力調整弁28と一体化されてもよいし、二次シール22と一体化されてもよい。
シール部材12には、複数(ここでは4つ)の凹部24が形成されている。凹部24は、二次シール22に形成されている。ベース部材27及び圧力調整弁28は、凹部24のそれぞれに設けられている。
シール部材12には、複数(ここでは24個)の内部空間Vとそれぞれ連通された複数(ここでは24個)の連通孔25が形成されている。一例において、4つの凹部24のそれぞれに6つの連通孔25が形成されている。各連通孔25は、内部空間Vに電解液を注入するための注液口として機能すると共に、電解液が注入された後は、圧力調整弁28の接続口として機能する。すなわち、連通孔25は圧力調整弁28によって封止される。連通孔25の開口端は凹部24内に位置している。連通孔25は、シール部材12を貫通して設けられている。連通孔25の断面は例えば矩形状を呈する。
ベース部材27のそれぞれの内部には、複数(ここでは6つ)の連通孔29が形成されている。ベース部材27は、連通孔29のそれぞれが、連通孔25を介して内部空間Vに連通するように、凹部24内に設けられている。さらに、圧力調整弁28は、連通孔29(及び内部空間V)を封止するようにベース部材27のそれぞれに設けられている。
ベース部材27は、シール部材12から圧力調整弁28に向かう方向における一端面である基端面27aと、他端面である先端面27bと、を含む。連通孔29は、基端面27aから先端面27bまで貫通して設けられている。ベース部材27の先端面27bには、接合用突起部30が突設されている。
圧力調整弁28は、ケース31と、複数(ここでは6つ)の弁体32と、カバー33とを有している。ケース31は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等の樹脂で(例えば射出成形により)形成されている。ケース31は、図5に示されるように、ベース部材27に接合される底面34aを含む底壁部34を有している。
ケース31の底壁部34には、底面34aからケース31の開口31aに向けて貫通した複数(ここでは6つ)の連通孔35が設けられている。これらの連通孔35は、ベース部材27の連通孔29とそれぞれ連通されている。連通孔35は、断面円形状を呈している。ケース31の底面34aには、各連通孔35を仕切るように形成された2つの接合用突起部36が突設されている。接合用突起部36は、接合用突起部30に対応する形状及び寸法を有している。
また、ケース31は、図4及び図5に示されるように、弁体32を収容する複数(ここでは6つ)の収容凹部37aを形成する内壁部37を有している。内壁部37は、底壁部34と一体化されている。収容凹部37aは、断面円形状を呈している。収容凹部37aは、連通孔35と連通可能となっている。弁体32は、連通孔35を塞ぐように収容凹部37aに収容されている。弁体32は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体32は、連通孔35を開閉させる。弁体32の側面と収容凹部37aの内側面との間には、隙間Gが設けられている。
カバー33は、ケース31の開口31aを塞ぐ板状部材である。カバー33は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等の樹脂で形成されている。カバー33は、ケース31の開口端面に溶着により接合されている。カバー33は、複数の弁体32をケース31の底壁部34に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース31の内壁部37とカバー33との間には、収容凹部37aと連通した収容空間Sが設けられている。また、カバー33には、複数(ここでは2つ)の排気口38が設けられている。排気口38は、収容空間Sと連通されている。圧力調整弁28は、ベース部材27に接合されている。具体的には、ベース部材27の接合用突起部30とケース31の接合用突起部36とが位置合わせされた状態で、接合用突起部30と接合用突起部36とが互いに溶着されている。
このような圧力調整弁28において、ケース31の連通孔35は、連通孔29及び連通孔25を通して内部空間Vと連通されている。このため、内部空間Vの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔35が弁体32によって塞がれた閉弁状態に維持される(内部空間Vが封止されている)。一方、内部空間Vの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体32がケース31の底壁部34から離間するように弾性変形し、連通孔35の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間V内のガスが弁体32の側面と収容凹部37aの内側面との隙間Gを通って収容空間Sに逃げるようになる。
図6は、図3に示された蓄電モジュールのシール部材の外面を示す平面図である。図7は、図6に示されたVII−VII線に沿った断面図である。図8は、図7に示されたVIII−VIII線に沿った断面図である。
図4及び図6に示されるように、シール部材12は、積層方向Dに延在する外面12sを有している。外面12sには、複数の連通孔25が設けられている。各連通孔25は、外面12sにおいて例えば矩形状を呈する。外面12sにおける連通孔25の形状は例えば長方形である。連通孔25の短辺は、積層方向Dに延在している。積層方向Dにおける連通孔25の幅W(短辺の長さ)は、積層方向Dにおける一次シール21の高さに対応している。連通孔25の幅Wは、例えば0.1mm〜0.2mmである。連通孔25の長辺は、積層方向Dに直交する方向H1(第2方向)に延在している。方向H1における連通孔25の長さL(長辺の長さ)は、方向H1における蓄電モジュール4の寸法によって決定される。連通孔25の長さLは、例えば10mm〜20mmである。
シール部材12は、複数の連通孔25のうち1つの連通孔25内において積層方向Dに延在する柱状部12aを有する。柱状部12aは、連通孔25の内面25e及び25f同士を連結している。内面25e及び25fは、積層方向Dにおいて互いに対向する。積層方向Dにおける柱状部12aの第1端部12eは内面25eに接続される。積層方向Dにおける柱状部12aの第2端部12fは内面25fに接続される。
柱状部12aは、方向H1における連通孔25の中心に配置される。方向H1における連通孔25の中心は、例えば連通孔25の長さLの中点である。
図7に示されるように、柱状部12aが設けられた連通孔25は、複数の内部空間Vのうち積層方向Dにおいて端部(最も外側)に位置する内部空間Vと連通される。当該端部に位置する内部空間Vは、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に設けられる。すなわち、柱状部12aが設けられた連通孔25は、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に設けられた内部空間Vと連通される。
図7及び図8に示されるように、シール部材12に形成された各連通孔25は、二次シール22に形成された連通孔25aと、一次シール21に形成された連通孔25bとを含む。積層方向D及び方向H1の両方に直交する方向H2において、連通孔25bは連通孔25aの外側に配置される。柱状部12aは、二次シール22と一体化されており、二次シール22の連通孔25a内に配置される。柱状部12aの形状は例えば直方体状である。柱状部12aは、二次シール22の連通孔25aを複数の区画に分割する。各区画の形状は例えば直方体状である。このような連通孔25aは、例えば複数の区画に対応する複数の金属部材(入れ子)を用いて、射出成形により二次シール22を形成することによって製造できる。柱状部12aは、一次シール21の連通孔25b内に配置されてもよい。
二次シール22は、正極終端電極19に溶着された一次シール21の積層方向Dに交差する表面を覆う庇部22aを有している。二次シール22の庇部22aは一次シール21に接合されている。
以上説明したように、蓄電モジュール4は、電極積層体11とシール部材12とを備え、シール部材12が、連通孔25の内面25e及び25f同士を連結する柱状部12aを有する。よって、内部空間Vの圧力上昇によって、積層方向Dにおいて連通孔25の内面25e及び25fに圧力が掛かっても、連通孔25の変形が抑制される。よって、シール部材12のうち積層方向Dにおいて連通孔25よりも外側に位置する部分12b(図6及び図7参照)の変形も抑制される。したがって、二次シール22と一次シール21との接合面の縁P(図7参照)において二次シール22が一次シール21から剥離することを抑制できる。
また、柱状部12aが設けられた連通孔25は、複数の内部空間Vのうち積層方向Dにおいて端部に位置する内部空間Vと連通されている。通常、各内部空間Vの圧力上昇により、積層方向Dにおいて端部に位置する内部空間Vに連通された連通孔25の変形が最も大きくなる。そのような連通孔25に柱状部12aが設けられると、連通孔25の変形を抑制する効果が大きい。
さらに、柱状部12aが設けられた連通孔25は、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に設けられた内部空間Vと連通されている。すなわち、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に設けられる内部空間Vと連通された連通孔25(以下、第1連通孔25)に柱状部12aが設けられる。一方、シール部材12は、負極終端電極18とバイポーラ電極14との間に設けられる内部空間Vと連通された連通孔25(以下、第2連通孔25)も有している。通常、シール部材12のうち積層方向Dにおいて第1連通孔25よりも外側に位置する部分12bの厚みは、シール部材12のうち積層方向Dにおいて第2連通孔よりも外側に位置する部分の厚みよりも小さい。そのため、第1連通孔25に柱状部12aが設けられると、第2連通孔25に柱状部12aが設けられる場合に比べて、連通孔25の変形を抑制する効果が大きい。
また、シール部材12の外面12sにおいて、柱状部12aが、方向H1における連通孔25の中心に配置されると、積層方向Dにおける連通孔25の変形量を大幅に低減できる。例えば、積層方向Dにおける連通孔25の変形量を最小化できる。
図9は、変形例に係る蓄電モジュールのシール部材の外面を示す平面図である。図9に示される蓄電モジュールは、柱状部12aの個数及び柱状部12aが設けられる位置が異なること以外は、図6に示される蓄電モジュール4と同じ構成を備える。図9に示される蓄電モジュールでは、複数の内部空間Vのうち積層方向Dにおいて端部に位置する内部空間Vと連通する連通孔25において、複数(ここでは2つ)の柱状部12aが設けられている。複数の柱状部12aは、方向H1において連通孔25を複数の区画に分割するように配列され得る。その他の連通孔25のそれぞれには、1つの柱状部12aが設けられている。本変形例では、柱状部12aが全ての連通孔25に設けられているが、一部の連通孔25に設けられてもよい。本変形例の蓄電モジュールでは、図6に示される蓄電モジュール4に比べて、連通孔25の変形を更に抑制できる。
図10は、蓄電モジュールのシール部材を製造する工程を模式的に示す断面図である。まず、図10の(a)に示されるように、型M1及び型M2間に電極積層体11を配置する。型M1及び型M2は例えば金型である。正極終端電極19は型M1に対向し、負極終端電極18は型M2に対向する。なお、一次シール21は、電極積層体11の各電極板15に予め溶着されている。続いて、型M1及び型M2間の隙間に溶融した樹脂を流し込むことによって、射出成形により第1樹脂シール40を形成する。第1樹脂シール40は、一次シール21の外側面を覆い、積層方向Dに延在する延在部40aと、負極終端電極18を覆い、積層方向Dに交差する方向に延在する庇部40bとを備える。
次に、図10の(b)に示されるように、型M3及び型M4間に電極積層体11及び第1樹脂シール40を配置する。型M3及び型M4は例えば金型である。正極終端電極19は型M3に対向し、負極終端電極18は型M4に対向する。続いて、型M3及び型M4間の隙間に溶融した樹脂を流し込むことによって、射出成形により第2樹脂シール41を形成する。第2樹脂シール41は、第1樹脂シール40の外側面を覆い、積層方向Dに延在する延在部41aと、正極終端電極19を覆い、積層方向Dに交差する方向に延在する庇部41bとを備える。第1樹脂シール40及び第2樹脂シール41によって、二次シール22が構成される。
積層方向Dにおける第1樹脂シール40の庇部40bの厚みDNは、積層方向Dにおける第2樹脂シール41の庇部41bの厚みDPよりも大きい。第1樹脂シール40を形成する際に、電極積層体11の反りによって第1樹脂シール40の庇部40bの厚みDNが部分的に小さくなる場合がある。そのような場合に備えて、予め第1樹脂シール40の庇部40bの厚みDNは比較的大きく設定されている。一方、第2樹脂シール41を形成する際には、一次シール21の外側面が第1樹脂シール40の延在部40aに接合されているので、電極積層体11の反りが抑制される。よって、第2樹脂シール41の庇部41bの厚みDPを大きく設定する必要がない。したがって、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に設けられる内部空間Vと連通された連通孔25よりも外側に位置するシール部材12の部分12b(図7参照)の厚みは、負極終端電極18とバイポーラ電極14との間に設けられる内部空間Vと連通された連通孔25よりも外側に位置するシール部材12の部分の厚みよりも小さくなる。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば、少なくとも1つの柱状部12aが、複数の連通孔25のうち少なくとも1つの連通孔25に設けられてもよい。また、柱状部12aが設けられた連通孔25は、負極終端電極18とバイポーラ電極14との間に設けられた内部空間Vと連通されてもよい。
また、シール部材12において、一次シール21と二次シール22とが一体化されてもよい。
4…蓄電モジュール、11…電極積層体、12…シール部材、12a…柱状部、12s…外面、14…バイポーラ電極、19…正極終端電極、25…連通孔、25e,25f…内面、E…電極、V…内部空間。
Claims (4)
- 第1方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体内に設けられた複数の内部空間とそれぞれ連通された複数の連通孔が形成されたシール部材と、
を備え、
前記複数の電極は、バイポーラ電極を含み、
前記複数の内部空間のそれぞれは、隣り合う前記複数の電極間に設けられ、
前記シール部材は、前記複数の連通孔のうち少なくとも1つの連通孔内において前記第1方向に延在する柱状部を有し、
前記柱状部は、前記少なくとも1つの連通孔の内面同士を連結している、蓄電モジュール。 - 前記少なくとも1つの連通孔が、前記複数の内部空間のうち前記第1方向において端部に位置する内部空間と連通された連通孔である、請求項1に記載の蓄電モジュール。
- 前記複数の電極は、正極終端電極を含み、
前記端部に位置する前記内部空間は、前記正極終端電極と前記バイポーラ電極との間に設けられる、請求項2に記載の蓄電モジュール。 - 前記シール部材は、前記第1方向に延在する外面を有しており、
前記外面には、前記少なくとも1つの連通孔が設けられており、
前記外面において、前記第1方向に直交する第2方向における前記少なくとも1つの連通孔の中心に前記柱状部が配置される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
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JP2018140419A JP2020017434A (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 蓄電モジュール |
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JP2018140419A Pending JP2020017434A (ja) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 蓄電モジュール |
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JP (1) | JP2020017434A (ja) |
-
2018
- 2018-07-26 JP JP2018140419A patent/JP2020017434A/ja active Pending
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