JP6693453B2 - 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。

電極板と、電極板の一方面に設けられた正極と、電極板の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極（電池セル）が積層された積層体を有する蓄電モジュール（バイポーラ電池）が知られている（例えば特許文献１）。この蓄電モジュールでは、積層体が樹脂製のシール材（枠体）によって周囲が囲まれている。当該枠体におけるバイポーラ電極の積層方向に沿う側面には、電解液を注入するための注液部が形成されている。電解液は、チューブ又はノズル等を用いて注液部から注入される。

特開２０１２−２３４８２３号公報

各セルへの電解液の注入は、枠体の側面に設けられた注液部の周囲領域をシール（気密性を維持）した状態で実施されることが望ましい。そこで、バイポーラ電極の積層方向における注液部の外側に十分に広いシール面を確保することが考えられる。しかしながら、このような注液部を設けると、蓄電モジュールの注液部が設けられた箇所の積層方向のサイズが、注液部が設けられていない箇所の積層方向のサイズよりも大きくなる。したがって、このような蓄電モジュールが積層される蓄電装置では、注液部同士が重なり合い、積層方向のサイズが大きくなる。

本発明は、枠体の積層方向に沿う側面に設けられ当該枠体から積層方向に突出する注液部を有する蓄電モジュールを積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る蓄電装置は、電極板と、電極板の一方面に設けられた正極層と、電極板の他方面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極が積層された積層体と、バイポーラ電極の積層方向に延在する積層体の側面において電極板の縁部を全周にわたって保持する枠体と、を備える複数の蓄電モジュールが積層された蓄電装置であって、枠体には、蓄電モジュールの内部空間に電解液を注入するための注液部であって、枠体の内部と外部とを連通する注液口、及び注液口を積層方向に挟むように配置されている突出部を有する注液部が設けられており、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士は、積層方向において互いに重ならないように配置されている。

上記蓄電装置では、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士は、積層方向に互いに重ならないように配置されている。これにより、枠体の積層方向に沿う側面に設けられ当該枠体から積層方向に突出する注液部を有する蓄電モジュールを積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

本発明に係る蓄電装置では、複数の蓄電モジュールのそれぞれは、積層方向から見た平面視において、互いに形状が一致しており、互いに隣接する蓄電モジュール同士は、一方の蓄電モジュールを積層方向を軸に１８０度回転させたとき、平面視における注液部の位置が互いに一致していてもよい。この蓄電装置では、互いに異なる形状の蓄電装置を準備することなく、同一形状の蓄電装置を１８０度回転させながら積層するという簡易な作業で、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士を、積層方向に互いに重ならないように配置することができる。

本発明に係る蓄電装置では、蓄電モジュールにおける枠体の積層方向から見た形状は、互いに対向する第１の辺と、互いに対向する第１の辺よりも長い第２の辺とからなる矩形であり、注液部は、第１の辺に対応する側面にのみ形成されていてもよい。この蓄電装置では、例えば、蓄電モジュール間に、短辺同士を連通する貫通孔を有する冷却板の配置が注液部によって阻害されることがない。また、一方の第２の辺から他方の第２の辺に延びる連通路は冷媒が通過しやすいので、蓄電モジュールで発生する熱の放熱効率を高めることができる。

本発明に係る蓄電装置では、互いに隣接する蓄電モジュールの間には冷却板が配置されており、冷却板における積層方向から見た形状は、互いに対向する第３の辺と、互いに対向する第３の辺よりも長い第４の辺とからなる矩形であり、冷却板は、一方の第４の辺から他方の第４の辺まで延びる貫通孔が形成されていてもよい。この蓄電装置では、一方の第４の辺から他方の第４の辺に延びる連通路が形成された冷却板を配置する際に注液部によって阻害されることがない。また、一方の第４の辺から他方の第４の辺に延びる貫通孔は、一方の第３の辺から他方の第３の辺に延びる貫通孔と比べて短いので、冷媒が通過しやすく、蓄電モジュールで発生する熱の放熱効率を高めることができる。

本発明に係る蓄電装置では、注液部は、圧力調整弁としての機能を有してもよい。この蓄電装置では、圧力調整弁としての機能を有する注液部が形成された蓄電モジュールを積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

本発明に係る蓄電装置の製造方法では、電極板と、電極板の一方面に設けられた正極層と、電極板の他方面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極が積層された積層体と、バイポーラ電極の積層方向に延在する積層体の側面において電極板の縁部を全周にわたって保持する枠体と、を備える複数の蓄電モジュールが積層された蓄電装置の製造方法であって、複数の蓄電モジュールを準備する準備工程と、準備工程にて準備した蓄電モジュールを積層する積層工程と、を含み、準備工程は、蓄電モジュールの内部空間に電解液を注入するための注液部であって、枠体の内部と外部とを連通する注液口、及び注液口を積層方向に挟むように配置されている突出部を有する注液部が枠体に設けられていると共に積層方向から見た平面視において同一位置に注液部が配置されている同一形状の蓄電モジュールを複数準備し、積層工程は、積層方向を軸に１８０度回転させた蓄電モジュールと、積層方向を軸に１８０度回転させない蓄電モジュールと、を交互に積層することにより、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士が、積層方向において互いに重ならないように配置する。

この蓄電装置の製造方法では、互いに異なる形状の蓄電装置を準備することなく、同一形状の蓄電装置を１８０度回転させながら積層するという簡易な作業で、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士を、積層方向に互いに重ならないように配置することができる。また、このような製造方法で製造された蓄電装置では、互いに隣接する蓄電モジュールの注液部同士が、積層方向に互いに重ならないように配置される。これにより、枠体の積層方向に沿う側面に設けられ当該枠体から積層方向に突出する注液部を有する蓄電モジュールを積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

本発明によれば、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。 図１の蓄電装置に含まれる蓄電モジュールを示す概略断面図である。 図２の蓄電モジュールを示す概略斜視図である。 図３の蓄電モジュールの一部を拡大した平面図である。 （Ａ）は、シール部を示す斜視図であり、（Ｂ）は、圧力調整弁ユニットを示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、蓄電モジュールの積層方向を示す斜視図である。 図３の蓄電モジュールの側面の一部を拡大して示した正面図である。 変形例に係る蓄電モジュールの積層方法を示す斜視図である。

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〜図８には、図５を除きＸＹＺ直交座標系が示される。

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（冷却板）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、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の間に配置される一つの金属体であり、互いに隣接する蓄電モジュール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。言い換えれば、導電体１４は、積層方向から見たときに蓄電モジュール１２が配置される領域内に配置されている。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する。導電体１４の内部には、積層方向に交差する方向（Ｙ方向）に延在する貫通孔１４ａが設けられている。貫通孔１４ａは、導電体１４において互いに対向する一方の側面から他方の側面まで連通する。貫通孔１４ａは、積層方向及び積層方向に交差する方向（Ｘ方向）に配列されている。このような貫通孔１４ａに空気等の気体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。導電体１４のサイズ、導電体１４の材質、貫通孔１４ａのサイズ、及び貫通孔１４ａの数等は、例えば、蓄電装置１０の温度が５０℃を超えないように適宜調整される。蓄電モジュール１２に、貫通孔１４ａに空気を積極的に流通（循環）させる装置を設けても良い。

導電体１４をＺ軸方向（積層方向）から見た形状は、互いに対向する短辺（第３の辺）と、互いに対向する長辺（第４の辺）とからなる矩形であり、貫通孔１４ａの開口部は、長辺に対応する側面１４ｄに配置され、貫通孔１４ａは、一方の側面１４ｄから他方の側面１４ｄまで延在している。導電体１４は、貫通孔１４ａの延在方向と後段に詳述する注液口５５ａの開口方向とが互いに直交するように配置されている。

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が積層された積層体３０を備える。バイポーラ電極３２の積層方向から見たとき、積層体３０は、例えば、矩形形状を有する。隣り合うバイポーラ電極３２間にはセパレータ４０が配置され得る。バイポーラ電極３２は、電極板３４と、電極板３４の一方面に設けられた正極層３６と、電極板３４の他方面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。

積層方向において、積層体３０の一端には、内側面に負極層３８が配置された電極板３４（負極側終端電極）が配置され、他端には、内側面に正極層３６が配置された電極板３４（正極側終端電極）が配置される。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。

蓄電モジュール１２は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する積層体３０の側面３０ａにおいて電極板３４の縁部３４ａを保持する枠体５０を備える。枠体５０は、積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。枠体５０の側面５１は、バイポーラ電極３２の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５１は四つの矩形面から構成される。枠体５０は、電極板３４の縁部３４ａを保持する第１樹脂部５２と、積層方向から見たときに第１樹脂部５２の周囲に設けられる第２樹脂部５４とを備え得る。

枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の一方面（正極層３６が形成される面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。バイポーラ電極３２の積層方向から見たとき、各第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａ全周にわたって設けられている。隣り合う第１樹脂部５２同士は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の他方面（負極層３８が形成される面）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樹脂部５２には、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部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の縁部３４ａも第１樹脂部５２に埋没した状態で保持されている。これにより、積層方向に隣り合う電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第１樹脂部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。

枠体５０の外壁を構成する第２樹脂部５４は、バイポーラ電極３２の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樹脂部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する第１樹脂部５２の外側面を覆っている。

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、当該未塗工領域が枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部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の他方面における負極層３８の形成領域は、電極板３４の一方面における正極層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、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、メチルセルロース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で補強されていてもよい。

枠体５０（第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４）は、例えば絶縁性の樹脂を用いた射出成形によって矩形の筒状に形成されている。枠体５０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及び図４に示されるように、蓄電モジュール１２の枠体５０は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する側面５１を有する。側面５１はバイポーラ電極３２の積層方向から見て外側に位置する面である。よって、第２樹脂部５４が枠体５０の側面５１を有することになる。

側面５１には、枠体５０内に電解液を注入するための注液部５５が設けられている。注液部５５は、注液口５５ａと、突出部５５ｂと、を有している。注液口５５ａは、枠体５０の外部と内部とを連通する。図４に示されるように、注液口５５ａは、第１樹脂部５２に設けられた第１開口５２ａと、第２樹脂部５４に設けられた第２開口５４ａとを有し得る。第１開口５２ａは、隣り合うバイポーラ電極３２間の内部空間Ｖ（図２参照）及び第２開口５４ａと連通している。第１樹脂部５２には複数の第１開口５２ａが設けられており、第２樹脂部５４には、複数の第１開口５２ａを覆うように広がる単一の第２開口５４ａが設けられている。第１開口５２ａは各第１樹脂部５２に設けられてもよいし、隣り合う第１樹脂部５２間に設けられてもよい。各第１開口５２ａの形状は例えば円形であり、第２開口５４ａの形状は例えば矩形である。図５（Ａ）に示されるように、注液口５５ａは、電解液の注入後にシール部７０によって封止される。

突出部５５ｂは、蓄電モジュール１２の内部空間Ｖ（図２参照）に電解液を注入する際に、電解液の注入装置等と注液口５５ａとの間を十分にシール（気密性を維持）した状態で接続するために設けられたシール面を有している。突出部５５ｂは、側面５１から積層方向に突出している。突出部５５ｂは、注液口５５ａを挟むように配置されており、Ｙ軸方向に沿って注液口５５ａの全長を越えて注液口５５ａの両外側にはみ出る長さで設けられている。

図３に示される形状の複数の蓄電モジュール１２は、図７に示されるように、互いに隣接する注液部５５，５５同士が、積層方向に互いに重ならないように配置されている。

次に、蓄電装置１０における蓄電モジュール１２の積層方法について説明する。本実施形態では、準備工程と積層工程とを有している。

準備工程では、枠体５０の積層方向に沿う側面５１に積層体３０から突出するように設けられ、枠体５０内に電解液を注入するための注液部５５を有しており、積層方向から見た平面視において同一位置に注液部５５が配置されている同一形状の蓄電モジュール１２（図３参照）を複数準備する。更に詳細には、図３に示されるように、積層されるそれぞれの蓄電モジュール１２における枠体５０を積層方向から見た形状は、互いに対向する短辺（第１の辺）と、互いに対向する長辺（第２の辺）とからなる矩形であり、注液部５５は、短辺に対応する側面５１ａ，５１ａのそれぞれに２個ずつ配置されている。本実施形態では、図３に示されるように、短辺の対向方向を左右方向としたとき、注液部５５が設けられる位置は、左右方向に非対称である。

複数の蓄電モジュール１２のそれぞれは、積層方向から見た平面視において同一位置の側面５１に注液部５５が形成され、互いに形状が一致している。すなわち、図６（Ａ）に示されるように、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２同士は、一方の蓄電モジュール１２を積層方向（Ｚ軸方向）を軸に１８０度回転させたとき、図６（Ｂ）に示されるように、平面視における形状が互いに一致する。

積層工程は、図６（Ａ）に示されるように、積層方向を軸に１８０度回転させた蓄電モジュール１２と、積層方向を軸に１８０度回転させない蓄電モジュール１２と、を交互に積層することにより、図７に示されるように、互いに隣接する蓄電モジュール１２の注液部５５，５５同士が、積層方向に互いに重ならないように配置される。

互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の間には、導電体１４が配置される。導電体１４を積層方向から見た形状は、互いに対向する短辺と、互いに対向する長辺とからなる矩形であり、貫通孔１４ａの開口部は、長辺に対応する側面１４ｄに配置され、貫通孔１４ａは、一方の側面１４ｄから他方の側面１４ｄまで延在している。図１及び図７に示されるように、積層工程では、このような導電体１４を、導電体１４の貫通孔１４ａの延在方向と注液口５５ａの開口方向とが違い直交するように配置される。

上述した一実施形態の蓄電装置１０では、図７に示されるように、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の注液部５５，５５同士は、積層方向に互いに重ならないように配置されている。これにより、枠体５０の積層方向に沿う側面５１に設けられ当該枠体５０から積層方向に突出する注液部５５を有する蓄電モジュール１２を積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

上記実施形態の蓄電装置１０では、複数の蓄電モジュール１２のそれぞれは、積層方向から見た平面視において、互いに形状が一致している。このため、互いに異なる形状の蓄電装置１０を準備することなく、製造時の工数及びコストを低減することができる。また、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２同士は、一方の蓄電モジュール１２を積層方向を軸に１８０度回転させるだけの簡易な作業で、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の注液部５５，５５同士が積層方向に互いに重ならないように配置することができる。

上記実施形態の蓄電装置１０では、枠体５０を積層方向から見た形状は、互いに対向する長辺及び短辺からなる矩形であり、注液部５５は、短辺に対応する側面５１ａにのみ形成されている。このため、蓄電モジュール１２の間に、一方の側面１４ｄから他方の側面１４ｄまで連通する貫通孔１４ａが形成された導電体１４を配置することが阻害されない。一方の側面１４ｄから他方の側面１４ｄまで延びる貫通孔１４ａは、一方の側面１４ｃから他方の側面１４ｃまで延びる貫通孔１４ａと比べ短いので、空気（冷媒）が通過しやすくなり、蓄電モジュール１２で発生する熱の放熱効率を高めることができる。

以上、一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。

上記実施形態の蓄電装置１０では、注液部５５が図５（Ａ）に示されるシール部７０によってシールされている例を挙げて説明したが、シール部７０に代えて、例えば、図５（Ｂ）に示されるように、圧力調整弁としての機能を有する圧力調整弁ユニット７５が設けられていてもよい。圧力調整弁ユニット７５は、枠体５０の内部空間Ｖで発生したガスを連通させる連通孔７６ａが形成された連通部７６と、シール部７８とを有している。連通部７６は、電極板３４，３４と第１樹脂部５２とによって気密に仕切られた内部空間Ｖに接続されている。１つの圧力調整弁ユニット７５の連通孔７６ａは、蓄電装置１０に形成される複数の上記内部空間Ｖの一部に接続されている。蓄電装置１０に形成される全ての内部空間Ｖは、４つの圧力調整弁ユニット７５に分散されて連通孔７６ａに連通される。

連通部７６に接触して設けられるシール部７８は、連通孔７６ａ単位で枠体５０の外部に連通可能に構成されている。具体的には、シール部７８と連通孔７６ａのそれぞれとは、通常状態では互いに密着することによりシールされた状態（閉鎖状態）となっており、内部空間Ｖの圧力が高まると対応する連通孔７６ａとシール部７８とが離反することによりシールが解除された状態（開放状態）となる。本実施形態では、一の連通孔７６ａによるシール部７８の離反が他の連通孔７６ａのシール状態に影響を及ぼさないように設計されている。これにより、内部空間Ｖごとに圧力を開放することが可能になる。

この構成の蓄電装置では、圧力調整弁としての機能を有する注液部５５が形成された蓄電モジュール１２を積層する場合であっても、積層方向サイズの大型化を抑制することができる。

上記実施形態では、積層方向から見た平面視において同一位置に注液部５５が配置されている同一形状の蓄電モジュール１２（図３参照）が積層されている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図８に示されるように、積層方向から見た平面視において互いに異なる位置に注液部５５が配置されている２種類の蓄電モジュール１２Ａ，１２Ｂが積層されると共に、互いに隣接する蓄電モジュール１２の注液部５５同士は、積層方向に互いに重ならないように配置される構成の蓄電装置としてもよい。また、同様に積層方向から見た平面視において互いに異なる位置に注液部５５が配置されている３種類以上の蓄電モジュールが積層される構成の蓄電装置としてもよい。

上記実施形態の蓄電装置１０では、図３に示されるような数の注液部５５と、積層方向から見た平面視において短辺に対応する側面５１ａ，５１ａに注液部５５が設けられている蓄電モジュール１２を積層する例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、積層方向から見た平面視において長辺に対応する側面５１ｂに注液部５５が設けられていてもよいし、短辺に対応する側面５１ａ及び長辺に対応する側面５１ｂの両方に注液部５５が設けられていてもよい。

上記実施形態では、導電体１４に形成される貫通孔１４ａに空気を流通させる構成を例に挙げて説明したが、空気に代えて液体の冷媒を流通させてもよい。冷媒の例には、絶縁油等が含まれる。この場合、導電体１４における放熱性をより高めることができる。また、上記冷媒は、絶縁性の物質とする。この場合には、例えば、冷媒が貫通孔１４ａから漏れ出した場合であっても、冷媒による短絡を防止することができる。

上記実施形態又は変形例では、導電体１４の内部に貫通孔１４ａが形成されている例を挙げて説明したが、図４に示されるように、上記導電体１４に代えて貫通孔を有さない導電体を採用しても良い。

また、上記実施形態又は変形例では、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。

１０…蓄電装置、１２，１２Ａ，１２Ｂ…蓄電モジュール、１４…導電体（冷却板）、１４ａ…貫通孔、１４ｃ…短辺に対応する側面、１４ｄ…長辺に対応する側面、３０…積層体、３２…バイポーラ電極、５０…枠体、５１…側面、５１ａ…短辺に対応する側面、５１ｂ…長辺に対応する側面、５２…第１樹脂部、５４…第２樹脂部、５５…注液部、５５ａ…注液口、５５ｂ…突出部、７０…シール部、７５…圧力調整弁ユニット、７６…連通部、７６ａ…連通孔、７８…シール部、Ｖ…内部空間。

Claims (6)

1. 電極板と、前記電極板の一方面に設けられた正極層と、前記電極板の他方面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極が積層された積層体と、前記バイポーラ電極の積層方向に延在する前記積層体の側面において前記電極板の縁部を全周にわたって保持する枠体と、を備える複数の蓄電モジュールが積層された蓄電装置であって、
   前記枠体には、前記蓄電モジュールの内部空間に電解液を注入するための注液部であって、前記枠体の内部と外部とを連通する注液口、及び前記注液口を前記積層方向に挟むように配置されている突出部を有する前記注液部が設けられており、
   互いに隣接する前記蓄電モジュールの前記注液部同士は、前記積層方向において互いに重ならないように配置されている、蓄電装置。
2. 複数の前記蓄電モジュールのそれぞれは、前記積層方向から見た平面視において、互いに形状が一致しており、
   互いに隣接する前記蓄電モジュール同士は、一方の前記蓄電モジュールを前記積層方向を軸に１８０度回転させたとき、前記平面視における前記注液部の位置が互いに一致する、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記蓄電モジュールにおける枠体の前記積層方向から見た形状は、互いに対向する第１の辺と、互いに対向する前記第１の辺よりも長い第２の辺とからなる矩形であり、前記注液部は、前記第１の辺に対応する側面にのみ形成されている、請求項１又は２に記載の蓄電装置。
4. 互いに隣接する前記蓄電モジュールの間には冷却板が配置されており、
   前記冷却板における前記積層方向から見た形状は、互いに対向する第３の辺と、互いに対向する前記第３の辺よりも長い第４の辺とからなる矩形であり、
   前記冷却板は、一方の前記第４の辺から他方の前記第４の辺まで延びる貫通孔が形成されている、請求項３に記載の蓄電装置。
5. 前記注液部は、圧力調整弁としての機能を有している、請求項１〜４の何れか一項に記載の蓄電装置。
6. 電極板と、前記電極板の一方面に設けられた正極層と、前記電極板の他方面に設けられた負極層とを含むバイポーラ電極が積層された積層体と、前記バイポーラ電極の積層方向に延在する前記積層体の側面において前記電極板の縁部を全周にわたって保持する枠体と、を備える複数の蓄電モジュールが積層された蓄電装置の製造方法であって、
   複数の前記蓄電モジュールを準備する準備工程と、
   前記準備工程にて準備した前記蓄電モジュールを積層する積層工程と、を含み、
   前記準備工程は、前記蓄電モジュールの内部空間に電解液を注入するための注液部であって、前記枠体の内部と外部とを連通する注液口、及び前記注液口を前記積層方向に挟むように配置されている突出部を有する前記注液部が前記枠体に設けられていると共に前記積層方向から見た平面視において同一位置に前記注液部が配置されている同一形状の蓄電モジュールを複数準備し、
   前記積層工程は、前記積層方向を軸に１８０度回転させた前記蓄電モジュールと、前記積層方向を軸に１８０度回転させない前記蓄電モジュールと、を交互に積層することにより、互いに隣接する前記蓄電モジュールの前記注液部同士が、前記積層方向において互いに重ならないように配置する、蓄電装置の製造方法。

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