JP6870641B2 - 電池モジュール - Google Patents

Description

本発明の一態様は、電池モジュールに関する。

集電体の一方の面に正極が形成され、他方の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（電池モジュール）が知られている（特許文献１参照）。この電池では、セパレータと集電体とシール材とで画成された内部空間に、電解液が封入されている。電解液を含浸したセパレータからなる電解質層を介して、バイポーラ電極が積層されている。電池には、シール材を貫通するチューブが設けられている。チューブの一端は内部空間に臨み、他端は電池の外部空間に臨む。内部空間で発生したガスは、チューブを介して電池外部へ排出される。

特開２０１０−２８７４５１号公報

ところで、電池モジュールの構成として、例えば射出成形によってバイポーラ電極の積層体の側面にシール材を形成する際、入れ子を用い、積層方向で隣り合う一対のバイポーラ電極間の内部空間に連通する連通孔を設けた構成が考えられる。当該連通孔は、電解液が注入される注液口として機能すると共に、内部空間の圧力調整を行うための安全弁の接続口としても機能する。電池モジュールに安全弁を設ける場合、連通孔を閉塞させないようにする必要がある。

本発明の一態様は、連通孔の閉塞を抑制することができる電池モジュールを提供する。

本発明の一態様に係る電池モジュールは、複数の電極が積層された電極積層体と、電極積層体の側面を封止する封止体と、を備え、封止体には、電極積層体において積層方向に隣り合う電極間の内部空間と連通した連通孔が設けられており、連通孔は、封止体の外面に開口端を有し、開口端の積層方向における長さは、内部空間の積層方向における長さよりも長い。

この電池モジュールでは、封止体に設けられた連通孔は、封止体の外面に開口端を有している。開口端の積層方向における長さは、電極間の内部空間の積層方向における長さよりも長い。したがって、開口端の積層方向における長さが電極間の内部空間の積層方向における長さと同等である場合に比べて、安全弁を設ける際に、連通孔の閉塞を抑制することができる。

連通孔は、連通孔の積層方向における長さが開口端に向かうにつれて長くなるテーパ部を有していてもよい。この場合、連通孔の内面を段差又は角の少ない滑らかな面とすることができる。したがって、電解液の注入を容易に行うことができる。

封止体は、電極のそれぞれの縁部に設けられた複数の一次シールと、複数の一次シールの周囲に設けられた二次シールと、を有し、テーパ部は二次シールに設けられていてもよい。この場合、例えば射出成形で二次シールを形成する際に入れ子を用いることで、テーパ部を容易に形成することができる。

外面において開口端に沿って設けられた第１突起を更に備えてもよい。この場合、例えば第１突起を溶融させて、安全弁と接合させることができる。

上記電池モジュールは、開口端から離間すると共に、外面から突出した第２突起を更に備えてもよい。この場合、例えば、電池モジュールを冶具に対して容易に位置決めすることができる。

封止体には、開口端から離間すると共に、外面から窪んだ凹部が設けられていてもよい。この場合、例えば、電池モジュールを冶具に対して容易に位置決めすることができる。

封止体には、互いに異なる内部空間と連通した複数の連通孔が、複数の組に区分されて設けられており、封止体において、連通孔の組が設けられた領域が電極の縁部に沿って並んでおり、領域のそれぞれにおいて、組を構成する連通孔の開口端の配置が、互いに一致していてもよい。この場合、各領域に設けられる安全弁の形状を共通化することができる。

本発明によれば、連通孔の閉塞を抑制することができる。

一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。 電池モジュールの概略断面図である。 安全弁が設けられた電池モジュールの概略斜視図である。 電池モジュールの一部及び安全弁を示す斜視図（一部断面を含む）である。 電池モジュールの一部を示す断面図である。 接合前の電池モジュールの突起を示す斜視図である。 接合前の安全弁の突起を示す斜視図である。 電池モジュールに安全弁を取り付ける方法について説明する図である。 変形例に係る電池モジュールに安全弁を取り付ける方法について説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係る電池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において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の電池モジュール２を備えている。電池モジュール２は、例えばニッケル水素二次電池である。

複数の電池モジュール２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（Ｚ軸方向）の両端に位置する電池モジュール２の外側にも配置されている。電池モジュール２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）を呈している。導電板３は、隣り合う電池モジュール２と電気的に接続されている。これにより、複数の電池モジュール２が積層方向に直列接続されている。

積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、積層方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施することができる。

導電板３は、電池モジュール２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。導電板３には、積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに垂直な方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、電池モジュール２からの熱を効率的に外部に放出することができる。

また、蓄電装置１は、電池モジュール２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、電池モジュール２及び導電板３を積層方向に挟む１対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。

拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状を呈している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、電池モジュール２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。

図２は、電池モジュール２の概略断面図である。図３は、安全弁１２が設けられた電池モジュール２の概略斜視図である。図２及び図３において、電池モジュール２は、複数（ここでは２４）のセルが積層された構造（複数セル構造）を有している。電池モジュール２は、複数のバイポーラ電極１３がセパレータ１４を介して積層された電極積層体１５と、電極積層体１５の側面１５ａを封止する封止体１６と、を備えている。電池モジュール２には、複数（ここでは４つ）の安全弁１２が設けられている。

バイポーラ電極１３及びセパレータ１４は、例えば平面視矩形状を呈している。セパレータ１４は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３の間に配置されている。バイポーラ電極１３は、集電体であるニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａ（一方面）に形成された正極１８と、ニッケル箔１７の下面１７ｂ（他方面）に形成された負極１９とを有している。

バイポーラ電極１３の正極１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。バイポーラ電極１３の負極１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。

電極積層体１５の最下層には、正極側終端電極２０が配置されている。正極側終端電極２０は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａに形成された正極１８とを有している。電極積層体１５の最上層には、負極側終端電極２１が配置されている。負極側終端電極２１は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の下面１７ｂに形成された負極１９とを有している。正極側終端電極２０の正極１８は、セパレータ１４を挟んで最下層のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。負極側終端電極２１の負極１９は、セパレータ１４を挟んで最上層のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。正極側終端電極２０及び負極側終端電極２１のニッケル箔１７は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。

正極１８は、ニッケル箔１７の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１９は、ニッケル箔１７の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔１７の縁部１７ｃ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。縁部１７ｃは、バイポーラ電極１３の縁部を構成している。

セパレータ１４は、正極１８と負極１９との間に配置され、正極１８と負極１９とを隔離する。セパレータ１４は、積層方向から見てニッケル箔１７よりも小さく且つ正極１８及び負極１９よりも大きい。セパレータ１４は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ１４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。なお、セパレータ１４の形状としては、特にシート状に限られず、袋状であってもよい。

封止体１６は、電極積層体１５の周囲に配置されている。封止体１６は、複数の一次シール２２と、二次シール２３とを有している。一次シール２２は、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃに設けられている。一次シール２２は、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃを保持している。各一次シール２２は、積層方向に沿ってニッケル箔１７毎に配置されている。一次シール２２は、枠状に形成されている。一次シール２２は、ニッケル箔１７の縁部１７ｃに熱溶着により接合されている。

電極積層体１５において積層方向（Ｚ軸方向）に隣り合うニッケル箔１７間には、ニッケル箔１７、正極１８、負極１９及び一次シール２２によって画成された内部空間Ｖが設けられている。したがって、電極積層体１５には、複数（ここでは２４）の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１４内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール２２は、内部空間Ｖを封止する。電池モジュール２の各セルは、２つのニッケル箔１７、正極１８、負極１９、セパレータ１４及び一次シール２２により構成され、内部空間Ｖを有している。

二次シール２３は、複数の一次シール２２の周囲に設けられている。二次シール２３は、角筒状を有している。二次シール２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール２３は、各一次シール２２に接合されている。二次シール２３は、例えば射出成形等により形成されている。二次シール２３は、各一次シール２２の外面に溶着されている。

一次シール２２及び二次シール２３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）また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。

図４は、電池モジュールの一部及び安全弁を示す斜視図（一部断面を含む）である。図５は、電池モジュールの一部を示す断面図である。図２〜図５に示されるように、封止体１６には、互いに異なる内部空間Ｖと連通している複数（ここでは２４）の連通孔６０が設けられている。本実施形態では、複数の連通孔６０は、封止体１６を構成する一の壁部１６ａに設けられている。連通孔６０は、積層方向（Ｚ軸方向）及び壁部１６ａの延在方向（Ｙ軸方向）に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延びている。連通孔６０は、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液孔として機能する。連通孔６０は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路として機能する。

連通孔６０は、封止体１６の外面１６ｂに開口した一方の開口端６１と、封止体１６の内面１６ｃに開口した他方の開口端（不図示）と、を有している。外面１６ｂは、二次シール２３の外面により構成されている。内面１６ｃは、一次シール２２の内面により構成されている。開口端６１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。電池モジュール２に安全弁１２を取り付ける場合、開口端６１は、安全弁１２の接続口としても機能する。複数の連通孔６０の開口端６１の形状は、互いに一致している。

連通孔６０は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。連通孔６０は、連通孔６０の積層方向における長さが、内部空間Ｖ側から開口端６１に向かうにつれて長くなるテーパ部６２を有している。開口端６１の積層方向における長さＬ１は、内部空間Ｖの積層方向における長さＬ２よりも長い。連通孔６０の他方の端部の積層方向における長さは、長さＬ２以下であり、例えば長さＬ２と同等である。

連通孔６０は、一次シール２２に設けられた連通孔２５と、二次シール２３に設けられた連通孔２６と、を含んでいる。連通孔２６の一端は、開口端６１を構成している。連通孔２６の他端は、連通孔２５の一端と接続されている。連通孔２５の他端は、連通孔６０の他方の開口端を構成している。連通孔２６は、上述のテーパ部６２を含んでいる。

複数の連通孔６０は、複数（ここでは４つ）の組に区分されて封止体１６の壁部１６ａに設けられている。複数の連通孔６０は、同数ずつ複数の組に区分されている。本実施形態では、複数の連通孔６０が６つずつ４つの組に区分されている。封止体１６の壁部１６ａにおいて、連通孔６０の組が設けられた複数（ここでは４つ）の領域２４は、ニッケル箔１７の縁部１７ｃに沿って並んでいる。各領域２４は、安全弁１２が取り付けられる取付領域を構成している。

本実施形態では、各領域２４には、６つの連通孔６０が設けられている。６つの連通孔６０は、各領域２４において２列３段（Ｙ軸方向に２列、Ｚ軸方向に３段）に配列されている。各領域２４において、一方の列の連通孔６０は、他方の列の連通孔６０に対して積層方向（Ｚ軸方向）にずれている。４つの領域２４は、壁部１６ａの延在方向（Ｙ軸方向）に沿って並んでいるため、連通孔６０は、壁部１６ａにおいて８列３段に配列されている。複数の領域２４のそれぞれにおいて、組を構成する連通孔６０の開口端６１の配置が互いに一致している。

電池モジュール２は、封止体１６の外面１６ｂに設けられた複数（ここでは４つ）の突起２７（第１突起）と、一対の突起７０（第２突起）と、を更に備えている。複数の突起２７と、一対の突起７０とは、二次シール２３と一体的に形成されている。突起２７は、各領域２４に設けられている。突起２７は、各領域２４の外面１６ｂにおいて連通孔６０の開口端６１に沿って枠状に設けられている。突起２７は、開口端６１を取り囲んでいる。突起２７は、電池モジュール２と安全弁１２とを接合している。突起２７は、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔６０と協働して形成している。

突起２７は、一方の列の流路２８と他方の列の流路２８とを仕切る隔壁２９を有している。隔壁２９は、Ｚ軸方向に直線状に延在している。隔壁２９の幅寸法は、突起２７における隔壁２９以外の部分の幅寸法よりも大きい。

一対の突起７０は、壁部１６ａの延在方向（Ｙ軸方向）の両端部において、外面１６ｂから突出している。一対の突起７０は、開口端６１から離間して、領域２４外に設けられている。一対の突起７０は、冶具８０（図８参照）に対して、電池モジュール２の位置決めをするために用いられる。各突起７０は、円筒状を呈している。各突起７０は、先端部７０ａが先窄まりのテーパ形状を呈している。突起７０の突出長さ（突起７０のＸ軸方向における長さ）は、突起２７の突出長さ（突起２７のＸ軸方向における長さ）よりも長い。突起７０の突出長さは、Ｘ軸方向において、封止体１６に取り付けられた安全弁１２の先端を突起７０が超えないように設定されている。

安全弁１２は、図４に示されるように、ケース３３と、複数（ここでは６つ）の弁体３４と、カバー３５とを有している。ケース３３は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。ケース３３は、底面を含む底壁部３６を有している。底壁部３６には、底面からカバー３５側に向けて貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３７が設けられている。これらの連通孔３７は、電池モジュール２の各連通孔６０とそれぞれ連通されている。連通孔３７は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している（図７参照）。

ケース３３の底面には、枠状の突起３８がそれぞれ設けられている（図７参照）。突起３８は、電池モジュール２と安全弁１２とを接合している。突起３８は、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路３９を形成している。突起３８は、電池モジュール２の突起２７と接合されている。突起３８は、突起２７に対応する形状及び寸法を有している。したがって、流路３９は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。一方の列の流路３９は、他方の列の流路３９に対してＺ軸方向にずれている。

突起３８は、図７に示されるように、一方の列の流路３９と他方の列の流路３９とを仕切る隔壁４０を有している。なお、図７は、電池モジュール２と接合される前の安全弁１２の突起３８を示す斜視図である。隔壁４０は、Ｚ軸方向に直線状に延在している。隔壁４０の幅寸法は、突起３８における隔壁４０以外の部分の幅寸法よりも大きい。

ケース３３は、図４に示されるように、弁体３４を収容する複数（ここでは６つ）の収容凹部４４ａを形成する内壁部４４を有している。内壁部４４は、底壁部３６と一体化されている。収容凹部４４ａは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している。収容凹部４４ａは、連通孔３７と連通可能となっている。

弁体３４は、連通孔３７を塞ぐように収容凹部４４ａに収容されている。弁体３４は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体３４は、連通孔３７を開閉させる。弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との間には、隙間Ｇが設けられている。

カバー３５は、ケース３３の開口を塞ぐ板状部材である。カバー３５は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。カバー３５は、ケース３３の開口端面に熱溶着により接合されている。カバー３５は、複数の弁体３４をケース３３の底壁部３６に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース３３の内壁部４４とカバー３５との間には、収容凹部４４ａと連通した収容空間Ｓが設けられている。また、カバー３５には、複数（ここでは２つ）の排気口４５が設けられている。排気口４５は、収容空間Ｓと連通されている。

このような安全弁１２において、ケース３３の連通孔３７は、二次シール２３の連通孔２６及び一次シール２２の連通孔２５を通して電池モジュール２の内部空間Ｖと連通されている。内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３７が弁体３４によって塞がれた閉弁状態に維持される。内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３４が底壁部３６から離間するように弾性変形し、連通孔３７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からのガスが弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との隙間Ｇ及び収容空間Ｓを通って排気口４５から排出されるようになる。

図８は、電池モジュール２に安全弁１２を取り付ける方法について説明する図である。図８に示されるように、安全弁１２の取り付けには、冶具８０が用いられる。冶具８０には複数（ここでは４つ）の安全弁１２が、電池モジュール２の複数の領域２４に対応して配置されている。冶具８０には、電池モジュール２の一対の突起７０に対応する一対の凹部８１が設けられている。凹部８１は、断面円形状を呈している。

冶具８０の一対の凹部８１に電池モジュール２の一対の突起７０を嵌合させることにより、各安全弁１２は、対応する領域２４に配置される。これにより、電池モジュール２の突起２７（図４参照）と、安全弁１２の突起３８（図４参照）とが互いに対向する。このような冶具８０を用いて、例えば、熱溶着の一つである熱板溶着により突起２７，３８同士を接合することで、電池モジュール２に複数の安全弁１２を位置合わせされた状態で取り付けることができる。

図６に示されるように、安全弁１２と接合される前の電池モジュール２において、突起２７の隔壁２９には、隔壁２９の延在方向に沿って延在する溝部２９ａが設けられている。したがって、隔壁２９は、隔壁２９の延在方向に沿って延在する一対の突起３０で構成されている。図７に示されるように、電池モジュール２と接合される前の安全弁１２において、突起３８の隔壁４０には、隔壁４０の延在方向に沿って延在する溝部４０ａが設けられている。したがって、隔壁４０は、隔壁４０の延在方向に沿って延在する一対の突起４１で構成されている。

このような突起２７，３８同士を溶融させながら押し付けると、溶融した樹脂により溝部２９ａ，４０ａが埋め込まれる。したがって、安全弁１２が取り付けられた後の電池モジュール２では、図４に示されるように、一対の突起３０同士が繋がっている。また、電池モジュール２に取り付けられた後の安全弁１２では、一対の突起４１同士が互いに繋がっている。

以上説明したように、電池モジュール２では、封止体１６に設けられた連通孔６０は、封止体１６の外面１６ｂに開口端６１を有している。仮に、開口端６１の積層方向における長さＬ１が、内部空間Ｖの積層方向における長さＬ２と同等であるとすると、連通孔６０の開口端６１の大きさは、ニッケル箔１７間のわずかな隙間程度ということになる。この場合、安全弁１２を設ける際に、溶融した樹脂等により容易に連通孔６０が閉塞されるおそれがある。電池モジュール２では、開口端６１の積層方向における長さＬ１は、内部空間Ｖの積層方向における長さＬ２よりも長い。したがって、長さＬ１が長さＬ２と同等である場合に比べて、安全弁１２を設ける際に、連通孔６０の閉塞を抑制することができる。

連通孔６０は、連通孔６０の積層方向における長さが開口端６１に向かうにつれて長くなるテーパ部６２を有している。このため、連通孔６０の内面を段差又は角の少ない滑らかな面とすることができる。したがって、例えば段差の部分における電解液の滞留等が抑制されるので、電解液の注入を容易に行うことができる。

封止体１６は、複数の一次シール２２と、複数の一次シール２２の周囲に設けられた二次シール２３と、を有し、テーパ部６２は二次シール２３に設けられている。このため、例えば射出成形で二次シール２３を形成する際に入れ子を用いることで、テーパ部６２を容易に形成することができる。

電池モジュール２は、突起２７を備えている。また、安全弁１２は、突起３８を備えている。このため、突起２７，３８同士を溶融させて接合することにより、安全弁１２を電池モジュール２に取り付けることができる。

電池モジュール２は、冶具８０の凹部８１と嵌合する位置決め用の突起７０を備えている。このため、電池モジュール２を冶具８０に対して容易に位置決めすることができる。また、突起７０は、先端部７０ａが先窄まりのテーパ形状を呈しているので、突起７０を凹部８１に容易に挿入することができる。更に、突起７０の突出長さは、Ｘ軸方向において、封止体１６に取り付けられた安全弁１２の先端を突起７０が超えないように設定されている。これにより、安全弁１２付き電池モジュール２が大型化することを抑制可能となる。

電池モジュール２では、複数の領域２４のそれぞれにおいて、組を構成する連通孔６０の開口端６１の配置が互いに一致している。このため、各領域２４に取り付けられる安全弁１２の形状を共通化することができる。

本発明は上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。

図９は、変形例に係る電池モジュール２Ａに安全弁１２を取り付ける方法について説明する図である。図９に示されるように、封止体１６の壁部１６ａには、一対の突起７０（図３参照）の代わりに、外面１６ｂからＸ軸方向に沿って窪んだ一対の凹部７１が設けられていてもよい。一対の凹部７１は、開口端６１から離間している。凹部７１は、封止体１６を貫通していない。つまり、凹部７１は、内部空間Ｖと連通していない。凹部７１のＸ軸方向の長さ（凹部７１の深さ）は、封止体１６の外面１６ｂ及び内面１６ｃ間のＸ軸方向の長さよりも短い。

電池モジュール２Ａの一対の凹部７１に対応して、冶具８０Ａには、一対の凹部８１の代わりに一対の突起８２が設けられている。一対の凹部７１に一対の突起８２を嵌合させることにより、各安全弁１２は、対応する領域２４に配置される。このように電池モジュール２Ａには、冶具８０Ａの突起８２と嵌合する位置決め用の凹部７１が設けられているので、電池モジュール２Ａを冶具８０Ａに対して容易に位置決めすることができる。この結果、電池モジュール２Ａと複数の安全弁１２との位置合わせを容易に行うことができる。

また、上記実施形態では、突起７０は円筒状を呈しているが、円柱状を呈していてもよい。ただし、突起７０を円筒状のような筒状とすることにより、樹脂の収縮量を低減することができる。

また、上記実施形態では、突起７０は円筒状を呈し、凹部８１は断面円形状を呈しているが、特にその形態には限られず、突起７０は多角筒状又は多角柱状を呈し、凹部８１は断面多角形状を呈していてもよい。ただし、突起７０の形状を円筒状又は円柱状とし、凹部８１の形状を断面円形状とした場合には、突起７０及び凹部８１の加工の点で有利である。同様に、突起８２は多角筒状又は多角柱状を呈し、凹部７１は断面多角形状を呈していてもよい。ただし、突起８２の形状を円筒状又は円柱状とし、凹部７１の形状を断面円形状とした場合には、突起８２及び凹部７１の加工の点で有利である。

また、上記実施形態では、突起７０及び凹部８１の数は、何れも２つであるが、突起７０及び凹部８１の数としては、特に２つには限られず、１つであってもよいし、或いは３つ以上あってもよい。突起７０及び凹部８１の数が１つである場合には、突起７０の形状を多角筒状又は多角柱状とし、凹部８１の形状を断面多角形状とすることにより、電池モジュール２と安全弁１２とを２軸方向に正確に位置決めすることができる。一対の突起７０及び一対の凹部８１は、領域２４ごとに設けられていてもよい。この場合、電池モジュール２と安全弁１２とを更に正確に位置決めすることができる。

同様に、突起８２及び凹部７１の数としては、特に２つには限られず、１つであってもよいし、或いは３つ以上あってもよい。突起８２及び凹部７１の数が１つである場合には、突起８２の形状を多角筒状又は多角柱状とし、凹部７１の形状を断面多角形状とすることにより、電池モジュール２と安全弁１２とを２軸方向に正確に位置決めすることができる。一対の突起８２及び一対の凹部７１は、領域２４ごとに設けられていてもよい。この場合、電池モジュール２と安全弁１２とを更に正確に位置決めすることができる。

また、上記実施形態では、電池モジュール２に突起２７が設けられていると共に、安全弁１２に突起３８が設けられているが、特にその形態には限られず、電池モジュール２及び安全弁１２の何れか一方のみに接合用の突起が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、連通孔６０はテーパ部６２を有しているが、連通孔６０は、開口端６１の積層方向における長さＬ１が、内部空間Ｖの積層方向における長さＬ２よりも長くなるような形態であればよい。すなわち、連通孔６０は、テーパ部６２の代わりに、連通孔６０の積層方向における長さが、内部空間Ｖ側から開口端６１に向かうにつれて、１段階以上で段階的に長くなる部分を有していてもよい。

また、上記実施形態では、熱板溶着によって電池モジュール２と安全弁１２とが接合されているが、特にその形態には限られず、例えば超音波熱溶着によって電池モジュール２と安全弁１２とが接合されていてもよい。

また、上記実施形態では、電池モジュール２はニッケル水素二次電池であるが、本発明は、特にニッケル水素二次電池には限られず、リチウムイオン二次電池等にも適用可能である。また、本発明は、電池モジュール２以外にも、複数の電極が積層された電極積層体と、電極積層体の側面を封止する封止体とを備える電池モジュールであれば適用可能である。

２，２Ａ…電池モジュール、１２…安全弁、１３…バイポーラ電極（電極）、１５…電極積層体、１７ｃ…縁部、１５ａ…側面、１６…封止体、１６ｂ…外面、２２…一次シール、２３…二次シール、２４…領域、２７…突起（第１突起）、６０…連通孔、６１…開口端、６２…テーパ部、７０…突起（第２突起）、７１…凹部、Ｖ…内部空間。

Claims (7)

1. 複数の電極が積層された電極積層体と、
   前記電極積層体の側面を封止する封止体と、を備え、
   前記封止体には、前記電極積層体において積層方向に隣り合う前記電極間の内部空間と連通した連通孔が設けられており、
   前記連通孔は、前記封止体の外面に開口端を有し、
   前記開口端の前記積層方向における長さは、前記内部空間の前記積層方向における長さよりも長い、電池モジュール。
2. 前記連通孔は、前記連通孔の前記積層方向における長さが前記開口端に向かうにつれて長くなるテーパ部を有している、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記封止体は、前記電極のそれぞれの縁部に設けられた複数の一次シールと、前記複数の一次シールの周囲に設けられた二次シールと、を有し、
   前記テーパ部は前記二次シールに設けられている、請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記外面において前記開口端に沿って設けられた第１突起を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池モジュール。
5. 前記開口端から離間すると共に、前記外面から突出した第２突起を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池モジュール。
6. 前記封止体には、前記開口端から離間すると共に、前記外面から窪んだ凹部が設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電池モジュール。
7. 前記封止体には、互いに異なる前記内部空間と連通した複数の前記連通孔が、複数の組に区分されて設けられており、
   前記封止体において、前記連通孔の組が設けられた領域が前記電極の縁部に沿って並んでおり、
   前記領域のそれぞれにおいて、前記組を構成する前記連通孔の前記開口端の配置が、互いに一致している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電池モジュール。

Images