JP6785728B2 - Power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device.

従来の蓄電装置として、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。 As a conventional power storage device, a bipolar battery including a bipolar electrode having a positive electrode formed on one surface of an electrode plate and a negative electrode formed on the other surface is known (see Patent Document 1). The bipolar battery includes a laminate formed by laminating a plurality of bipolar electrodes via a separator. On the side surface of the laminated body, a sealing body for sealing between the bipolar electrodes adjacent to each other in the stacking direction is provided, and the electrolytic solution is housed in the internal space formed between the bipolar electrodes.

特開2011−204386号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-204386

上述したような蓄電装置では、積層体における積層方向の一端に、内面に負極が形成された電極板からなる負極終端電極が配置されている。この負極終端電極の電極板の縁部についても封止体によって封止されているが、電解液がアルカリ溶液からなる場合、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が負極終端電極の電極板上を伝わり、封止体と当該電極板との間を通って当該電極板の外面側に滲み出ることがある。電解液が外面側に漏れ出ると、例えば負極終端電極に隣接して配置された導電板の腐食や、負極終端電極と拘束部材との短絡などが生じるおそれがあり、信頼性の観点から好ましくない。 In the power storage device as described above, a negative electrode terminal electrode made of an electrode plate having a negative electrode formed on the inner surface is arranged at one end of the laminated body in the stacking direction. The edge of the electrode plate of the negative electrode terminal electrode is also sealed by a sealant, but when the electrolytic solution is composed of an alkaline solution, the electrolytic solution is transmitted on the electrode plate of the negative electrode terminal electrode due to the so-called alkaline creep phenomenon. , It may seep out to the outer surface side of the electrode plate through between the sealing body and the electrode plate. If the electrolytic solution leaks to the outer surface side, for example, corrosion of the conductive plate arranged adjacent to the negative electrode terminal electrode or short circuit between the negative electrode terminal electrode and the restraint member may occur, which is not preferable from the viewpoint of reliability. ..

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、信頼性の向上が図られた蓄電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device with improved reliability.

本発明の一側面に係る蓄電装置は、一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極を有する蓄電装置であって、セパレータを介してバイポーラ電極を積層してなる積層体と、積層体の側面に設けられ、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と、を備え、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間に形成された内部空間には、アルカリ溶液からなる電解液が収容されており、積層体において、積層方向の一端には、内面に負極が形成された電極板からなる負極終端電極が配置されており、負極終端電極の電極板の外面には、電解液を吸液する吸液部材が設けられている。 The power storage device according to one aspect of the present invention is a power storage device having a bipolar electrode composed of an electrode plate having a positive electrode formed on one surface side and a negative electrode formed on the other surface side, and the bipolar electrode is formed via a separator. An internal space formed between the laminated body, which is provided on the side surface of the laminated body and which seals between the bipolar electrodes adjacent to each other in the stacking direction, and which is provided between the bipolar electrodes adjacent to each other in the stacking direction. Contains an electrolytic solution composed of an alkaline solution, and in the laminated body, a negative electrode terminal electrode composed of an electrode plate having a negative electrode formed on the inner surface is arranged at one end in the stacking direction, and the negative electrode terminal electrode of the negative electrode terminal electrode. A liquid absorbing member for absorbing the electrolytic solution is provided on the outer surface of the electrode plate.

この蓄電装置では、アルカリクリープ現象により封止体と負極終端電極の電極板との間から滲み出た電解液が、当該電極板の外面に設けられた吸液部材によって吸液される。これにより、滲み出た電解液によって腐食や短絡などが生じることを回避でき、信頼性を向上できる。 In this power storage device, the electrolytic solution exuded from between the sealing body and the electrode plate of the negative electrode terminal electrode due to the alkaline creep phenomenon is absorbed by the liquid absorbing member provided on the outer surface of the electrode plate. As a result, it is possible to prevent corrosion and short circuit from occurring due to the exuded electrolytic solution, and it is possible to improve reliability.

また、吸液部材は、不織布によって構成されていてもよい。この場合、封止体と負極終端電極の電極板との間から滲み出た電解液を不織布によって吸液できる。 Further, the liquid absorbing member may be made of a non-woven fabric. In this case, the electrolytic solution exuded from between the sealing body and the electrode plate of the negative electrode terminal electrode can be absorbed by the non-woven fabric.

また、吸液部材は、外面に結合した溶融凝固部を有していてもよい。この場合、吸液部材を負極終端電極の電極板の外面に容易に且つ確実に設けることができる。 Further, the liquid absorbing member may have a melt-solidified portion bonded to the outer surface. In this case, the liquid absorbing member can be easily and surely provided on the outer surface of the electrode plate of the negative electrode terminal electrode.

また、溶融凝固部は、点状に形成されていてもよい。この場合、溶融凝固部の形成時に生じる熱の影響が負極に及ぶことを抑制できる。 Further, the melt-solidified portion may be formed in a dot shape. In this case, it is possible to suppress the influence of heat generated during the formation of the melt-solidified portion on the negative electrode.

また、溶融凝固部は、積層方向から見て、負極の形成領域よりも外側に配置されていてもよい。この場合、溶融凝固部の形成時に生じる熱の影響が負極に及ぶことを一層抑制できる。 Further, the melt-solidified portion may be arranged outside the negative electrode forming region when viewed from the stacking direction. In this case, it is possible to further suppress the influence of heat generated during the formation of the melt-solidified portion on the negative electrode.

本発明によれば、信頼性の向上が図られた蓄電装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a power storage device with improved reliability.

蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows one Embodiment of the power storage device. 図1の蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the internal structure of the power storage module of FIG. 図2の一部を拡大して示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the part of FIG. 2 enlarged. 図3の一部を積層方向から見て示す図である。It is a figure which shows a part of FIG. 3 as seen from the stacking direction.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals will be used for the same or equivalent elements, and duplicate description will be omitted.

図1は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。同図に示す蓄電装置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、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とを備えて構成されている。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a power storage device. The power storage device 1 shown in the figure is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles. The power storage device 1 is configured to include a power storage module stack 2 formed by stacking a plurality of power storage modules 4, and a restraint member 3 that applies a restraint load to the power storage module stack 2 in the stacking direction.

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、蓄電モジュール4,4間に配置された複数の導電板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、或い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。 The power storage module stack 2 is composed of a plurality of (three bodies in the present embodiment) power storage modules 4 and a plurality of conductive plates 5 arranged between the power storage modules 4 and 4. The power storage module 4 is, for example, a bipolar battery provided with a bipolar electrode 14 described later, and has a rectangular shape when viewed from the stacking direction. The power storage module 4 is, for example, a secondary battery such as a nickel hydrogen secondary battery or a lithium ion secondary battery, or an electric double layer capacitor. In the following description, a nickel hydrogen secondary battery will be illustrated.

積層方向に隣り合う蓄電モジュール4,4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、積層端に位置する蓄電モジュール4の外側にも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。 The power storage modules 4 and 4 adjacent to each other in the stacking direction are electrically connected to each other via the conductive plate 5. The conductive plates 5 are also arranged on the outside of the power storage module 4 located at the laminated end. A positive electrode terminal 6 is connected to one of the conductive plates 5 arranged outside the power storage module 4 located at the laminated end. The negative electrode terminal 7 is connected to the other conductive plate 5 arranged outside the power storage module 4 located at the laminated end. The positive electrode terminal 6 and the negative electrode terminal 7 are drawn out from the edge of the conductive plate 5, for example, in a direction intersecting the stacking direction. The positive electrode terminal 6 and the negative electrode terminal 7 charge and discharge the power storage device 1.

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4,4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。 Inside each conductive plate 5, a plurality of flow paths 5a through which a refrigerant such as air flows are provided. Each flow path 5a extends parallel to each other, for example, in a direction orthogonal to the stacking direction and the drawing direction of the positive electrode terminal 6 and the negative electrode terminal 7. By circulating the refrigerant through these flow paths 5a, the conductive plate 5 not only functions as a connecting member for electrically connecting the storage modules 4 and 4 to each other, but also a heat radiating plate that dissipates heat generated by the power storage module 4. It also has the function of. In the example of FIG. 1, the area of the conductive plate 5 seen from the stacking direction is smaller than the area of the power storage module 4, but from the viewpoint of improving heat dissipation, the area of the conductive plate 5 is the area of the power storage module 4. It may be the same as, and may be larger than the area of the power storage module 4.

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8,8と、エンドプレート8,8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。 The restraint member 3 is composed of a pair of end plates 8 and 8 that sandwich the power storage module laminate 2 in the stacking direction, and a fastening bolt 9 and a nut 10 that fasten the end plates 8 and 8 to each other. The end plate 8 is a rectangular metal plate having an area one size larger than the area of the power storage module 4 and the conductive plate 5 when viewed from the stacking direction. A film F having electrical insulation is provided on the inner surface of the end plate 8 (the surface on the side of the storage module laminate 2). The film F insulates between the end plate 8 and the conductive plate 5.

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8,8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。 An insertion hole 8a is provided at the edge of the end plate 8 at a position outside the power storage module stack 2. The fastening bolt 9 is passed from the insertion hole 8a of one end plate 8 toward the insertion hole 8a of the other end plate 8, and is attached to the tip portion of the fastening bolt 9 protruding from the insertion hole 8a of the other end plate 8. , The nut 10 is screwed. As a result, the power storage module 4 and the conductive plate 5 are sandwiched by the end plates 8 and 8 to be unitized as the power storage module stack 2, and a restraining load is applied to the power storage module stack 2 in the stacking direction.

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、蓄電モジュール4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を封止する封止体12とを備えて構成されている。 Next, the configuration of the power storage module 4 will be described in more detail. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of the power storage module 4. As shown in the figure, the power storage module 4 includes an electrode laminated body 11 and a sealing body 12 that seals the electrode laminated body 11.

電極積層体11は、セパレータ13を介して複数のバイポーラ電極14を積層することによって構成されている。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、一方面15aに正極16が形成され、かつ他方面15bに負極17が形成された電極板15からなる電極である。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。 The electrode laminate 11 is configured by laminating a plurality of bipolar electrodes 14 via a separator 13. In this example, the stacking direction D of the electrode laminate 11 coincides with the stacking direction of the power storage module stack 2. The bipolar electrode 14 is an electrode composed of an electrode plate 15 having a positive electrode 16 formed on one surface 15a and a negative electrode 17 formed on the other surface 15b. In the electrode laminate 11, the positive electrode 16 of one bipolar electrode 14 faces the negative electrode 17 of one of the bipolar electrodes 14 adjacent to each other in the stacking direction D with the separator 13 interposed therebetween. In the electrode laminate 11, the negative electrode 17 of one bipolar electrode 14 faces the positive electrode 16 of the other bipolar electrode 14 adjacent to each other in the stacking direction D with the separator 13 interposed therebetween.

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、内面(積層方向Dの中心側の面)15dに負極17が形成された電極板15であり、正極終端電極19は、内面(積層方向Dの中心側の面)15fに正極16が形成された電極板15である。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。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。負極終端電極18の電極板15の外面15e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の電極板15の外面15g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。 In the electrode laminate 11, the negative electrode terminal electrode 18 is arranged at one end in the stacking direction D, and the positive electrode terminal 19 is arranged at the other end in the stacking direction D. The negative electrode terminal electrode 18 is an electrode plate 15 on which the negative electrode 17 is formed on the inner surface (the surface on the center side in the stacking direction D) 15d, and the positive electrode terminal electrode 19 is on the inner surface (the surface on the center side in the stacking direction D) 15f. The electrode plate 15 on which the positive electrode 16 is formed. The negative electrode 17 of the negative electrode terminal electrode 18 faces the positive electrode 16 of the bipolar electrode 14 at one end in the stacking direction D via the separator 13. The positive electrode 16 of the positive electrode terminal electrode 19 faces the negative electrode 17 of the bipolar electrode 14 at the other end in the stacking direction D via the separator 13. One of the conductive plates 5 adjacent to the power storage module 4 is in contact with the outer surface 15e of the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18. The other conductive plate 5 adjacent to the power storage module 4 is in contact with the outer surface 15 g of the electrode plate 15 of the positive electrode terminal electrode 19.

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の縁部(バイポーラ電極14の縁部)15cは、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。 The electrode plate 15 is a rectangular metal foil made of, for example, nickel. The edge portion (edge portion of the bipolar electrode 14) 15c of the electrode plate 15 is an uncoated region in which the positive electrode active material and the negative electrode active material are not coated. Examples of the positive electrode active material constituting the positive electrode 16 include nickel hydroxide. Examples of the negative electrode active material constituting the negative electrode 17 include a hydrogen storage alloy. In the present embodiment, the formation region of the negative electrode 17 on the other surface 15b of the electrode plate 15 is slightly larger than the formation region of the positive electrode 16 on the one surface 15a of the electrode plate 15.

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、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布又は不織布などが例示される。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。 The separator 13 is formed in a sheet shape, for example. Examples of the separator 13 include a porous film made of a polyolefin resin such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), a woven fabric made of polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), methyl cellulose and the like, or a non-woven fabric. The separator 13 may be reinforced with a vinylidene fluoride resin compound. The separator 13 is not limited to a sheet shape, and a bag shape may be used.

封止体12は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の筒状に形成されている。封止体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。封止体12は、バイポーラ電極14の積層によって形成された電極積層体11の側面11aを取り囲むように構成されている。 The sealing body 12 is formed in a rectangular tubular shape by, for example, an insulating resin. Examples of the resin material constituting the sealing body 12 include polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), modified polyphenylene ether (modified PPE), and the like. The sealing body 12 is configured to surround the side surface 11a of the electrode laminated body 11 formed by laminating the bipolar electrodes 14.

封止体12は、各バイポーラ電極14の電極板15の縁部15cに沿って設けられた第1部分21と、それら第1部分21の全体を外側から包囲するように設けられた第2部分22とによって構成されている。第1部分21は、電極板15の一方面15a側の縁部15c(未塗工領域)において、電極板15の全ての辺にわたって連続的に設けられている。第1部分21は、溶着によって当該縁部15cに結合されている。第1部分21の内側の一部は、積層方向Dに隣り合うバイポーラ電極14,14の電極板15の縁部15c同士の間に位置しており、外側の一部は、電極板15から外側に張り出している。第1部分21は、当該外側の一部において第2部分22に埋没している。 The sealing body 12 includes a first portion 21 provided along the edge portion 15c of the electrode plate 15 of each bipolar electrode 14, and a second portion provided so as to surround the entire first portion 21 from the outside. It is composed of 22 and. The first portion 21 is continuously provided over all sides of the electrode plate 15 at the edge portion 15c (uncoated region) on the one side 15a side of the electrode plate 15. The first portion 21 is bonded to the edge portion 15c by welding. A part of the inside of the first portion 21 is located between the edges 15c of the electrode plates 15 of the bipolar electrodes 14 and 14 adjacent to each other in the stacking direction D, and a part of the outside is outside from the electrode plate 15. Overhanging. The first portion 21 is buried in the second portion 22 in the outer part thereof.

第2部分22は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、電極積層体11における積層方向Dの全長にわたって延在している。第2部分22は、例えば射出成型時の熱によって第1部分21の外表面に溶着されており、積層方向Dに隣り合うバイポーラ電極14,14間を封止している。これにより、積層方向Dに隣り合うバイポーラ電極14,14間には、内部空間Vが形成されている。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。 The second portion 22 is formed by, for example, injection molding of a resin, and extends over the entire length of the electrode laminate 11 in the stacking direction D. The second portion 22 is welded to the outer surface of the first portion 21 by heat during injection molding, for example, and seals between the bipolar electrodes 14 and 14 adjacent to each other in the stacking direction D. As a result, an internal space V is formed between the bipolar electrodes 14 and 14 adjacent to each other in the stacking direction D. An electrolytic solution (not shown) composed of an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution is housed in this internal space V. The electrolytic solution is impregnated in the separator 13, the positive electrode 16 and the negative electrode 17.

同様に、負極終端電極18及び正極終端電極19の電極板15の縁部15cにも第1部分21が設けられており、負極終端電極18及び正極終端電極19とバイポーラ電極14との間は第2部分22によって封止されている。これにより、負極終端電極18及び正極終端電極19とバイポーラ電極14との間に内部空間Vが形成されており、この内部空間Vに電解液が収容されている。 Similarly, the first portion 21 is also provided on the edge portion 15c of the electrode plate 15 of the negative electrode terminal 18 and the positive electrode 19 and the negative electrode 18 and the positive electrode 19 and the bipolar electrode 14 are separated from each other. It is sealed by two parts 22. As a result, an internal space V is formed between the negative electrode terminal electrode 18, the positive electrode terminal electrode 19, and the bipolar electrode 14, and the electrolytic solution is housed in this internal space V.

ここで、本実施形態の蓄電モジュール4では、負極終端電極18の電極板15の外面15eに吸液部材31が設けられている。以下、図3及び図4を参照しつつ吸液部材31について詳細に説明する。図3は、図2の一部を拡大して示す概略断面図であり、図4は、図3の一部を積層方向Dから見て示す図である。図4では、導電板5の外縁が二点鎖線で示されており、負極17の外縁が破線で示されている。 Here, in the power storage module 4 of the present embodiment, the liquid absorbing member 31 is provided on the outer surface 15e of the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18. Hereinafter, the liquid absorbing member 31 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of FIG. 2 in an enlarged manner, and FIG. 4 is a view showing a part of FIG. 3 as viewed from the stacking direction D. In FIG. 4, the outer edge of the conductive plate 5 is indicated by a two-dot chain line, and the outer edge of the negative electrode 17 is indicated by a broken line.

吸液部材31は、例えば不織布によってシート状に形成されている。この不織布を構成する材料としては、ポリオレフィンなどが例示される。不織布には、吸水性を向上するために、プラズマ処理が施されていてもよい。吸液部材31の厚さ(積層方向Dに沿っての長さ)は、例えば数百μm程度である。吸液部材31は、例えば積層方向Dから見て矩形環状をなしており、第1部分21と導電板5との間に配置されて導電板5を包囲している。この例では、吸液部材31は、第1部分21及び導電板5の双方から離間している。吸液部材31の内側の一部は、積層方向Dから見て負極17の形成領域と重なっている。 The liquid absorbing member 31 is formed in a sheet shape by, for example, a non-woven fabric. Examples of the material constituting this non-woven fabric include polyolefins. The non-woven fabric may be subjected to plasma treatment in order to improve water absorption. The thickness of the liquid absorbing member 31 (the length along the stacking direction D) is, for example, about several hundred μm. The liquid absorbing member 31 has, for example, a rectangular annular shape when viewed from the stacking direction D, and is arranged between the first portion 21 and the conductive plate 5 to surround the conductive plate 5. In this example, the liquid absorbing member 31 is separated from both the first portion 21 and the conductive plate 5. A part of the inside of the liquid absorbing member 31 overlaps with the formation region of the negative electrode 17 when viewed from the stacking direction D.

吸液部材31は、例えば外面15eに結合した溶融凝固部32を有しており、溶着によって外面15eに結合されている。吸液部材31は、例えば熱溶着等によって外面15eに溶着されており、溶融凝固部32は、この溶着の際に溶融及び凝固した部分である。外面15eには、吸液部材31の溶着のために、粗化処理が施されていてもよい。溶融凝固部32は、点状(スポット状)に形成されており、吸液部材31の延在方向(周方向)に沿って間隔を空けて複数並んで設けられている。溶融凝固部32は、積層方向Dから見て、吸液部材31の幅方向の中間部に位置しており、負極17の形成領域よりも外側に配置されている。 The liquid absorbing member 31 has, for example, a melt-solidified portion 32 bonded to the outer surface 15e, and is bonded to the outer surface 15e by welding. The liquid absorbing member 31 is welded to the outer surface 15e by, for example, heat welding, and the melt-solidifying portion 32 is a portion that is melted and solidified during this welding. The outer surface 15e may be roughened for welding of the liquid absorbing member 31. A plurality of melt-solidified portions 32 are formed in a spot shape and are provided side by side at intervals along the extending direction (circumferential direction) of the liquid absorbing member 31. The melt-solidified portion 32 is located in the middle portion in the width direction of the liquid absorbing member 31 when viewed from the stacking direction D, and is arranged outside the formation region of the negative electrode 17.

続いて、上述した蓄電装置1の製造方法について説明する。蓄電装置1の製造方法は、一次成形工程と、積層工程と、二次成形工程とを含んで構成されている。まず、一次成形工程では、所定数のバイポーラ電極14、並びに一対の負極終端電極18及び正極終端電極19を用意し、各電極板15の縁部15cに沿って第1部分21を溶着する。続いて、負極終端電極18の電極板15の外面15e上に不織布を載置した状態で、当該不織布の一部を溶融及び凝固させることにより、外面15eに結合した溶融凝固部32を有する吸液部材31を外面15e上に形成する。なお、吸液部材31の形成工程は、第1部分21の形成工程よりも前に行われてもよい。 Subsequently, the manufacturing method of the power storage device 1 described above will be described. The manufacturing method of the power storage device 1 includes a primary molding step, a laminating step, and a secondary molding step. First, in the primary molding step, a predetermined number of bipolar electrodes 14, a pair of negative electrode terminal electrodes 18 and a positive electrode terminal electrode 19 are prepared, and the first portion 21 is welded along the edge portion 15c of each electrode plate 15. Subsequently, in a state where the non-woven fabric is placed on the outer surface 15e of the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18, a part of the non-woven fabric is melted and solidified to absorb liquid having a melt-solidified portion 32 bonded to the outer surface 15e. The member 31 is formed on the outer surface 15e. The liquid absorbing member 31 forming step may be performed before the forming step of the first portion 21.

積層工程では、第1部分21が電極板15の縁部15c同士の間に配置されるように、セパレータ13を介してバイポーラ電極14、負極終端電極18及び正極終端電極19を積層することにより、電極積層体11を形成する。二次成形工程では、射出成形の金型(不図示)内に電極積層体11を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、第1部分21を包囲するように第2部分22を形成する。これにより、電極積層体11の側面11aに封止体12が形成される。 In the laminating step, the bipolar electrode 14, the negative electrode terminal electrode 18, and the positive electrode terminal 19 are laminated via the separator 13 so that the first portion 21 is arranged between the edge portions 15c of the electrode plate 15. The electrode laminate 11 is formed. In the secondary molding step, after the electrode laminate 11 is placed in the injection molding mold (not shown), the molten resin is injected into the mold to surround the first portion 21 so as to surround the second portion. 22 is formed. As a result, the sealing body 12 is formed on the side surface 11a of the electrode laminated body 11.

二次成形工程の後、バイポーラ電極14,14間の内部空間Vに電解液を注入する工程、蓄電モジュール4と導電板5とを積層して蓄電モジュール積層体2を形成する工程、及び拘束部材3によって蓄電モジュール積層体2を拘束する工程等を経て、図1に示した蓄電装置1が得られる。 After the secondary molding step, a step of injecting an electrolytic solution into the internal space V between the bipolar electrodes 14 and 14, a step of laminating the power storage module 4 and the conductive plate 5 to form the power storage module laminate 2, and a restraint member. The power storage device 1 shown in FIG. 1 is obtained through a step of restraining the power storage module laminate 2 and the like by 3.

続いて、蓄電装置1の作用効果を説明する。 Subsequently, the operation and effect of the power storage device 1 will be described.

上述したように、蓄電装置1では、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が負極終端電極18の電極板15上を伝わり、封止体12の第1部分21と電極板15との間を通って電極板15の外面15e側に滲み出ることがある。図3には、アルカリクリープ現象における電解液の移動経路が矢印Aで示されている。このアルカリクリープ現象は、電気化学的な要因により、蓄電装置1の充電時及び放電時の双方、あるいは、通電時及び無負荷時の双方において生じる。 As described above, in the power storage device 1, due to the so-called alkaline creep phenomenon, the electrolytic solution is transmitted on the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18 and passes between the first portion 21 of the sealing body 12 and the electrode plate 15. It may seep out to the outer surface 15e side of the electrode plate 15. In FIG. 3, the movement path of the electrolytic solution in the alkaline creep phenomenon is indicated by an arrow A. This alkaline creep phenomenon occurs both when the power storage device 1 is charged and discharged, or when the power storage device 1 is energized and when no load is applied, due to an electrochemical factor.

これに対し、蓄電装置1では、アルカリクリープ現象により封止体12と負極終端電極18の電極板15との間から滲み出た電解液が、電極板15の外面15eに設けられた吸液部材31によって吸液(吸水)される。これにより、滲み出た電解液によって腐食や短絡などが生じることを回避でき、信頼性を向上できる。なお、蓄電装置1では、吸液部材31は、少なくとも所定の許容量の電解液を吸液できるように構成されている。この許容量は、例えば1つの内部空間Vに収容された電解液の量と等しい量(例えば8ml)に設定されている。吸液部材31による吸液後には、電解液の溶媒が自然乾燥により蒸発し、電解液の塩のみが吸液部材31内に残留する。 On the other hand, in the power storage device 1, the electrolytic solution exuded from between the sealing body 12 and the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18 due to the alkaline creep phenomenon is a liquid absorbing member provided on the outer surface 15e of the electrode plate 15. The liquid is absorbed (water is absorbed) by 31. As a result, it is possible to prevent corrosion and short circuit from occurring due to the exuded electrolytic solution, and it is possible to improve reliability. In the power storage device 1, the liquid absorbing member 31 is configured to be able to absorb at least a predetermined allowable amount of electrolytic solution. This allowable amount is set to, for example, an amount equal to the amount of the electrolytic solution contained in one internal space V (for example, 8 ml). After the liquid absorbing member 31 absorbs the liquid, the solvent of the electrolytic solution evaporates by natural drying, and only the salt of the electrolytic solution remains in the liquid absorbing member 31.

また、蓄電装置1では、吸液部材31が不織布によって構成されている。これにより、封止体12と負極終端電極18の電極板15との間から滲み出た電解液を不織布によって吸液できる。また、蓄電装置1では、吸液部材31が外面15eに結合した溶融凝固部32を有している。これにより、吸液部材31を外面15eに容易に且つ確実に設けることができる。 Further, in the power storage device 1, the liquid absorbing member 31 is made of a non-woven fabric. As a result, the electrolytic solution exuded from between the sealing body 12 and the electrode plate 15 of the negative electrode terminal electrode 18 can be absorbed by the non-woven fabric. Further, the power storage device 1 has a melt-solidifying portion 32 in which the liquid absorbing member 31 is bonded to the outer surface 15e. Thereby, the liquid absorbing member 31 can be easily and surely provided on the outer surface 15e.

また、蓄電装置1では、溶融凝固部32が点状に形成されている。これにより、溶融凝固部32の形成時に生じる熱の影響が負極17に及ぶことを抑制できる。また、蓄電装置1では、溶融凝固部32が、積層方向Dから見て、負極17の形成領域よりも外側に配置されている。これにより、溶融凝固部32の形成時に生じる熱の影響が負極17に及ぶことを一層抑制できる。 Further, in the power storage device 1, the melt-solidification portion 32 is formed in a dot shape. As a result, it is possible to suppress the influence of heat generated when the melt-solidified portion 32 is formed on the negative electrode 17. Further, in the power storage device 1, the melt-solidifying portion 32 is arranged outside the formation region of the negative electrode 17 when viewed from the stacking direction D. As a result, it is possible to further suppress the influence of heat generated when the melt-solidified portion 32 is formed on the negative electrode 17.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、吸液部材31は、吸液性を有していればよく、例えばスポンジのように海綿状に形成された樹脂部材、又は多孔質材料によって構成されていてもよい。また、吸液部材31は、例えば接着等によって外面15eに結語されていてもよい。また、吸液部材31は、第1部分21に接触するように配置されていてもよい。また、溶融凝固部32は、吸液部材31の延在方向(周方向)に沿って線状に連続的に形成されていてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the liquid absorbing member 31 may have a liquid absorbing property, and may be made of a resin member formed in a sponge shape such as a sponge or a porous material. Further, the liquid absorbing member 31 may be connected to the outer surface 15e by, for example, bonding. Further, the liquid absorbing member 31 may be arranged so as to come into contact with the first portion 21. Further, the melt-solidified portion 32 may be continuously formed linearly along the extending direction (circumferential direction) of the liquid absorbing member 31.

また、上記実施形態では、電極板15の一方面15a側のみに第1部分21が形成されていたが、第1部分21は、一方面15a側及び他方面15b側の双方に形成されていてもよく、例えば電極板15の縁部15cが第1部分21に埋没するように形成されていてもよい。或いは、第1部分21は、他方面15b側のみに形成されていてもよい。また、上記実施形態では、第1部分21の外側の一部が電極板15から外側に張り出していたが、第1部分21は少なくとも電極板15の縁部15c同士の間に配置されていればよく、例えば第1部分21の全体が電極板15の縁部15c同士の間に配置されていてもよい。 Further, in the above embodiment, the first portion 21 is formed only on the one surface 15a side of the electrode plate 15, but the first portion 21 is formed on both the one surface 15a side and the other surface 15b side. For example, the edge portion 15c of the electrode plate 15 may be formed so as to be buried in the first portion 21. Alternatively, the first portion 21 may be formed only on the other surface 15b side. Further, in the above embodiment, a part of the outside of the first portion 21 projects outward from the electrode plate 15, but if the first portion 21 is arranged at least between the edge portions 15c of the electrode plate 15. Often, for example, the entire first portion 21 may be arranged between the edge portions 15c of the electrode plate 15.

1…蓄電装置、11…電極積層体、11a…側面、12…封止体、13…セパレータ、14…バイポーラ電極、15…電極板、15a…一方面、15b…他方面、15c…縁部、15d…内面、15e…外面、16…正極、17…負極、18…負極終端電極、31…吸液部材、32…溶融凝固部、D…積層方向、V…内部空間。 1 ... power storage device, 11 ... electrode laminate, 11a ... side surface, 12 ... sealant, 13 ... separator, 14 ... bipolar electrode, 15 ... electrode plate, 15a ... one side, 15b ... other side, 15c ... edge, 15d ... Inner surface, 15e ... Outer surface, 16 ... Positive electrode, 17 ... Negative electrode, 18 ... Negative electrode terminal electrode, 31 ... Liquid absorbing member, 32 ... Melt solidification part, D ... Lamination direction, V ... Internal space.

Claims (5)

一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極を有する蓄電装置であって、
セパレータを介して前記バイポーラ電極を積層してなる積層体と、
前記積層体の側面に設けられ、積層方向に隣り合う前記バイポーラ電極間を封止する封止体と、を備え、
前記積層方向に隣り合う前記バイポーラ電極間に形成された内部空間には、アルカリ溶液からなる電解液が収容されており、
前記積層体において、前記積層方向の一端には、内面に前記負極が形成された電極板からなる負極終端電極が配置されており、
前記負極終端電極の前記電極板の外面には、前記電解液を吸液する吸液部材が設けられている、蓄電装置。
A power storage device having a bipolar electrode composed of an electrode plate having a positive electrode formed on one side and a negative electrode formed on the other side.
A laminate formed by laminating the bipolar electrodes via a separator, and
A sealing body provided on the side surface of the laminated body and sealing between the bipolar electrodes adjacent to each other in the stacking direction is provided.
An electrolytic solution composed of an alkaline solution is housed in the internal space formed between the bipolar electrodes adjacent to each other in the stacking direction.
In the laminated body, a negative electrode terminal electrode made of an electrode plate having the negative electrode formed on the inner surface is arranged at one end in the laminated direction.
A power storage device provided with a liquid absorbing member for absorbing the electrolytic solution on the outer surface of the electrode plate of the negative electrode terminal electrode.
前記吸液部材は、不織布によって構成されている、請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the liquid absorbing member is made of a non-woven fabric. 前記吸液部材は、前記外面に結合した溶融凝固部を有している、請求項1又は2に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1 or 2, wherein the liquid absorbing member has a melt-solidified portion bonded to the outer surface. 前記溶融凝固部は、点状に形成されている、請求項3に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 3, wherein the melt-solidified portion is formed in a dot shape. 前記溶融凝固部は、前記積層方向から見て、前記負極の形成領域よりも外側に配置されている、請求項3又は4に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 3 or 4, wherein the melt-solidified portion is arranged outside the negative electrode forming region when viewed from the stacking direction.
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