JP6911784B2 - 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電池モジュール及び電池モジュールの製造方法に関する。

従来の電池モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているような薄型電池が知られている。特許文献１に記載の薄型電池は、正極、負極及び集電体を有するバイポーラ電極と、セパレータ及び電解液を含む電解質層と、集電体の一方の主面に正極を取り囲むように配置された第１シール部と、集電体の他方の主面に負極を取り囲むように配置された第２シール部と、第２シール部を貫通するチューブとを備えている。チューブの一端は、セパレータ、集電体及び第２シール部で画成された内部空間に臨み、チューブの他端は、第２シール部の外部空間に臨んでいる。電池内部に発生したガスは、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

上記従来技術においては、チューブは、内部空間の圧力が上昇すると、内部空間のガスを排出する安全弁として機能する。そのような安全弁を備えた電池モジュールでは、複数の電極が積層された電極積層体と電極積層体の周囲に配置された枠体とを有するモジュール本体に安全弁を取り付ける際、モジュール本体と安全弁との接合部に突起を設け、その突起を溶融させた状態でモジュール本体と安全弁とを押し付けて接合するという工法がある。この場合には、突起の溶融時に発生するバリによりガスの流路を閉塞させないようにする必要がある。

本発明の目的は、ガスの流路の閉塞を抑制することができる電池モジュール及び電池モジュールの製造方法を提供することである。

本発明の一態様は、複数の電極が積層された電極積層体と、電極積層体を取り囲むように配置され、電極積層体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第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、モジュール本体に取り付けられ、複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する安全弁とを備えた電池モジュールであって、モジュール本体及び安全弁の少なくとも一方には、モジュール本体と安全弁とを接合すると共に複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、流路は、電極積層体の積層方向に垂直な方向に複数列に配列されていると共に積層方向に複数段に配列されており、接合用突起は、積層方向に延在すると共に隣り合う列の流路を仕切る隔壁を有し、隔壁は、積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、２つの突起部の間には空間部が設けられていることを特徴とする。

このような電池モジュールを製造する際には、接合用突起を溶融させた状態で、モジュール本体と安全弁と押し付けて接合する。このとき、接合用突起の隔壁は、電極積層体の積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、２つの突起部の間には空間部が設けられている。従って、隔壁が１つの突起部で構成されている場合に比べて、突起部の幅寸法が小さくなるため、突起部の溶融時に発生するバリが少なくなる。このため、モジュール本体と安全弁とを押し付けたときに、流路側に逃げるバリの張り出し量が小さくなる。これにより、バリによるガスの流路の閉塞を抑制することができる。

２つの突起部の先端部同士が繋がっていてもよい。電池モジュールの製造工程において、各突起部の溶融時に発生するバリ同士が繋がることにより、各突起部の先端部同士が繋がるようになる。この場合には、モジュール本体と安全弁との接合強度を確保することができる。

接合用突起は、モジュール本体及び安全弁にそれぞれ設けられ、モジュール本体の接合用突起と安全弁の接合用突起とが接合されており、モジュール本体の接合用突起及び安全弁の接合用突起の少なくとも一方において、隔壁が２つの突起部を有してもよい。電池モジュールの製造工程において、モジュール本体の接合用突起及び安全弁の接合用突起をそれぞれ溶融させた状態で、各接合用突起同士を押し付けることにより、各接合用突起同士が接合されるようになる。従って、モジュール本体と安全弁とを容易に且つ精度良く接合することができる。

モジュール本体の接合用突起及び安全弁の接合用突起において、隔壁が２つの突起部を有してもよい。このような構成では、モジュール本体及び安全弁の双方において、バリによるガスの流路の閉塞を抑制することができる。

本発明の他の態様は、複数の電極が積層された電極積層体と、電極積層体を取り囲むように配置され、電極積層体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第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、モジュール本体に取り付けられ、複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する安全弁とを備えた電池モジュールの製造方法であって、モジュール本体及び安全弁を用意する工程と、モジュール本体と安全弁とを接合する工程とを含み、モジュール本体及び安全弁の少なくとも一方には、モジュール本体と安全弁とを接合すると共に複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、流路は、電極積層体の積層方向に垂直な方向に複数列に配列されていると共に積層方向に複数段に配列されており、接合用突起は、積層方向に延在すると共に隣り合う列の流路を仕切る隔壁を有し、隔壁は、積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、２つの突起部の間には空間部が設けられており、モジュール本体と安全弁とを接合する工程では、接合用突起を溶融させた状態で、モジュール本体と安全弁とを押し付けて接合することを特徴とする。

このような電池モジュールの製造方法においては、接合用突起を溶融させた状態で、モジュール本体と安全弁と押し付けて接合する。このとき、接合用突起の隔壁は、電極積層体の積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、２つの突起部の間には空間部が設けられている。従って、隔壁が１つの突起部で構成されている場合に比べて、突起部の幅寸法が小さくなるため、突起部の溶融時に発生するバリが少なくなる。このため、モジュール本体と安全弁とを押し付けたときに、流路側に逃げるバリの張り出し量が小さくなる。これにより、バリによるガスの流路の閉塞を抑制することができる。

モジュール本体と安全弁とを接合する工程では、２つの突起部を溶融させた状態で、モジュール本体と安全弁とを押し付けることにより、２つの突起部の先端部同士を繋いでもよい。このような方法では、各突起部の溶融時に発生するバリ同士が繋がることにより、各突起部の先端部同士が繋がるようになる。この場合には、モジュール本体と安全弁との接合強度を確保することができる。

本発明によれば、ガスの流路の閉塞を抑制することができる。

本発明の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。 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を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。 モジュール本体の接合用突起の隔壁と安全弁の接合用突起の隔壁との接合部分を示す拡大断面図である。 接合前のモジュール本体の接合用突起を示す斜視図である。 接合前の安全弁の接合用突起を示す斜視図である。 モジュール本体の接合用突起と安全弁の接合用突起とを接合する方法を示す断面図である。 図８に示された方法によりモジュール本体の接合用突起と安全弁の接合用突起とが接合されるときの接合用突起の状態を示す断面図である。 接合用突起の隔壁が１つの突起部で構成されている場合に、モジュール本体の接合用突起と安全弁の接合用突起とが接合されるときの接合用突起の状態を示す断面図である。

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。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の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）の電池モジュールとしてのバイポーラ電池２を備えている。バイポーラ電池２は、例えばニッケル水素二次電池である。

複数のバイポーラ電池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）の両端に位置するバイポーラ電池２の外側にも配置されている。バイポーラ電池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、隣り合うバイポーラ電池２と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池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、バイポーラ電池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、バイポーラ電池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、バイポーラ電池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、バイポーラ電池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、バイポーラ電池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、バイポーラ電池２の概略断面図である。図３は、バイポーラ電池２の概略斜視図である。図２及び図３において、バイポーラ電池２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。バイポーラ電池２は、モジュール本体１１と、このモジュール本体１１の一側面に取り付けられた複数（ここでは４つ）の安全弁１２とを備えている。

モジュール本体１１は、複数のバイポーラ電極１３がセパレータ１４を介して積層されてなる電極積層体１５と、この電極積層体１５を取り囲むように配置された枠体１６とを備えている。

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。

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。

枠体１６は、電極積層体１５の周囲に配置され、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃをそれぞれ保持する複数の一次シール部２２と、これらの一次シール部２２の周囲に配置された二次シール部２３とを有している。

各一次シール部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。一次シール部２２は、枠状に形成されている。一次シール部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。

積層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及び一次シール部２２によって画成された内部空間Ｖが設けられている。従って、電極積層体１５には、複数の内部空間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。一次シール部２２は、内部空間Ｖを封止する。バイポーラ電池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及び一次シール部２２により構成され、内部空間Ｖを有している。

二次シール部２３は、角筒状を有している。二次シール部２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール部２３は、各一次シール部２２に接合されている。二次シール部２３は、例えば射出成形等により形成されている。

一次シール部２２及び二次シール部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。

枠体１６を構成する一の壁部１６ａには、安全弁１２が取り付けられる複数（ここでは４つ）の安全弁取付領域２４が設けられている。一次シール部２２の各安全弁取付領域２４には、図４に示されるように、複数（ここでは６つ）の連通孔２５（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各安全弁取付領域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。従って、連通孔２５は、壁部１６ａにおいて８列３段に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。

二次シール部２３の各安全弁取付領域２４には、図４に示されるように、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、一次シール部２２側から二次シール部２３の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。連通孔２６は、各安全弁取付領域２４において２列３段に配列されている。

連通孔２５，２６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。また、連通孔２５，２６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なる。

二次シール部２３の各安全弁取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、モジュール本体１１と安全弁１２とを接合すると共に、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２６と協働して形成する。従って、流路２８は、各安全弁取付領域２４において２列３段に配列されている。流路２８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。

接合用突起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、積層方向（Ｚ軸方向）に直線状に延在している。隔壁２９は、図５に示されるように、隔壁２９の延在方向に沿って延在するように並列に配置された２つの突起部３０と、これらの突起部３０の先端部同士を繋ぐ接続部３１とを有している。２つの突起部３０の間には、二次シール部２３、各突起部３０及び接続部３１により囲まれた空間部３２が設けられている。空間部３２は、後述する突起部３０の溶融時に発生するバリを逃がす機能を有している。隔壁２９の幅寸法は、接合用突起２７における隔壁２９以外の部分の幅寸法よりも大きい。突起部３０の幅寸法は、例えば接合用突起２７における隔壁２９以外の部分の幅寸法と等しい。

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（第２連通孔）が設けられている。これらの連通孔３７は、モジュール本体１１の各連通孔２６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。

ケース３３の底面には、略枠状の接合用突起３８がそれぞれ設けられている（図７参照）。接合用突起３８は、モジュール本体１１と安全弁１２とを接合すると共に、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を形成する。接合用突起３８は、モジュール本体１１の接合用突起２７と接合される。接合用突起３８は、接合用突起２７に対応する形状及び寸法を有している。従って、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。

接合用突起３８は、図５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。隔壁４０は、積層方向（Ｚ軸方向）に直線状に延在している。隔壁４０は、隔壁４０の延在方向に沿って延在するように並列に配置された２つの突起部４１と、これらの突起部４１の先端部同士を繋ぐ接続部４２とを有している。２つの突起部４１の間には、底壁部３６、各突起部４１及び接続部４２により囲まれた空間部４３が設けられている。空間部４３は、後述する突起部４１の溶融時に発生するバリを逃がす機能を有している。隔壁４０の幅寸法は、接合用突起３８における隔壁４０以外の部分の幅寸法よりも大きい。突起部４１の幅寸法は、例えば接合用突起３８における隔壁４０以外の部分の幅寸法と等しい。

また、ケース３３は、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（図８参照）。

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、二次シール部２３の連通孔２６及び一次シール部２２の連通孔２５を通してモジュール本体１１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８参照）。

以上のようなバイポーラ電池２を製造する際には、まずモジュール本体１１と安全弁１２とを用意する工程を実施する。図６に示されるように、安全弁１２と接合される前のモジュール本体１１において、接合用突起２７の隔壁２９を構成する２つの突起部３０の間には、隔壁２９の延在方向に沿って延在する溝部２９ａ（空間部）が設けられている。

図７に示されるように、モジュール本体１１と接合される前の安全弁１２において、接合用突起３８の隔壁４０を構成する２つの突起部４１の間には、隔壁４０の延在方向に沿って延在する溝部４０ａ（空間部）が設けられている。

そのようなモジュール本体１１及び安全弁１２を用意した後、熱溶着の一つである熱板溶着によってモジュール本体１１と安全弁１２とを接合する工程を実施する。具体的には、まず図８（ａ）に示されるように、接合用突起２７，３８同士が対向するようにモジュール本体１１及び安全弁１２を配置すると共に、モジュール本体１１と安全弁１２との間に熱板４６を配置した状態で、熱板４６により接合用突起２７，３８を溶融させる。そして、図８（ｂ）に示されるように、接合用突起２７，３８が溶融している間に、モジュール本体１１の接合用突起２７と安全弁１２の接合用突起３８とを押し付けることにより、接合用突起２７，３８同士が溶着される。これにより、接合用突起２７，３８同士が接合される。

ここで、接合用突起２７，３８を溶融させると、接合用突起２７，３８の縁部にバリが発生する。このとき、接合用突起２７，３８同士を押し付けると、図９に示されるように、隔壁２９の各突起部３０に発生したバリＰが各突起部３０の間の溝部２９ａに逃げて繋がる。これにより、接合用突起２７の溶融後には、各突起部３０の先端部同士が繋がるようになり、空間部３２が形成される。また、接合用突起２７，３８同士を押し付けると、隔壁４０の各突起部４１に発生したバリＰも各突起部４１の間の溝部４０ａに逃げて繋がる。これにより、接合用突起３８の溶融後には、各突起部４１の先端部同士が繋がるようになり、空間部４３が形成される（図５参照）。

ところで、図１０に示されるように、接合用突起２７の隔壁２９が１つの突起部５０で構成されている場合には、突起部５０の幅寸法が隔壁２９の幅寸法となるため、接合用突起２７の溶融時に突起部５０に発生するバリＰが多くなる。このため、モジュール本体１１と安全弁１２とを押し付けたときに、隔壁２９の外側（流路２８側）に逃げるバリＰの張り出し量が大きくなる。その結果、隔壁２９の外側に逃げるバリＰによってガスの流路２８を閉塞させてしまう。接合用突起３８の隔壁４０についても同様である。

一方、本実施形態では、モジュール本体１１における接合用突起２７の隔壁２９は、隔壁２９の延在方向に沿って電極積層体１５の積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部３０を有し、各突起部３０の間には、空間部３２が設けられている。従って、各突起部３０の幅寸法と空間部３２の幅寸法との合計が隔壁２９の幅寸法となるため、隔壁２９が１つの突起部５０で構成されている場合に比べて、突起部３０の幅寸法が小さくなる。このため、突起部３０の溶融時に発生するバリＰが少なくなる。よって、モジュール本体１１と安全弁１２とを押し付けたときに、隔壁２９の外側（流路２８側）に逃げるバリＰの張り出し量が小さくなる。これにより、バリＰによるガスの流路２８の閉塞を抑制することができる。また、安全弁１２における接合用突起３８の隔壁４０の構成についても同様であるため、バリＰによるガスの流路３９の閉塞を抑制することができる。

また、本実施形態では、バイポーラ電池２の製造工程において、各突起部３０の溶融時に発生するバリＰ同士が繋がることにより、各突起部３０の先端部同士が繋がるようになると共に、各突起部４１の溶融時に発生するバリＰ同士が繋がることにより、各突起部４１の先端部同士が繋がるようになる。この場合には、モジュール本体１１と安全弁１２との接合強度を確保することができる。

また、本実施形態では、バイポーラ電池２の製造工程において、モジュール本体１１の接合用突起２７及び安全弁１２の接合用突起３８をそれぞれ溶融させた状態で、接合用突起２７，３８同士を押し付けることにより、接合用突起２７，３８同士が接合されるようになる。従って、モジュール本体１１と安全弁１２とを容易に且つ精度良く接合することができる。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、接合用突起２７の各突起部３０の先端部同士が繋がっているが、特にその形態には限られず、突起部３０の幅寸法を小さくすることで、各突起部３０の先端部同士が繋がっていなくてもよい。この場合には、バリによるガスの流路２８の閉塞を一層抑制することができる。同様に、接合用突起３８の各突起部４１の先端部同士が繋がっているが、特にその形態には限られず、突起部４１の幅寸法を小さくすることで、各突起部４１の先端部同士が繋がっていなくてもよい。この場合には、バリによるガスの流路３９の閉塞を一層抑制することができる。

また、上記実施形態では、接合用突起２７において、隔壁２９の幅寸法が隔壁２９以外の部分の幅寸法よりも大きいために、隔壁２９が２つの突起部３０を有しているが、接合用突起２７の各部の幅寸法によっては、隔壁２９以外の部分も２つの突起部を有していてもよい。この場合、隔壁２９以外の部分が有する２つの突起部は、積層方向（Ｚ軸方向）及び積層方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）の両方もしくは一方に延在していればよい。同様に、接合用突起３８において、隔壁４０の幅寸法が隔壁４０以外の部分の幅寸法よりも大きいために、隔壁４０が２つの突起部４１を有しているが、接合用突起３８の各部の幅寸法によっては、隔壁４０以外の部分が２つの突起部を有していてもよい。この場合、隔壁４０以外の部分が有する２つの突起部は、Ｚ軸方向及びＹ軸方向の両方もしくは一方に延在していればよい。

また、上記実施形態では、接合用突起２７の隔壁２９を構成する２つの突起部３０の間には、隔壁２９の延在方向に沿って連続的に延在する溝部２９ａ（空間部）が設けられているが、特にその形態には限られず、溝部２９ａは隔壁２９の延在方向に沿って不連続に設けられていてもよい。換言すると、隔壁２９を構成する２つの突起部３０の一部が繋がっていてもよい。同様に、接合用突起３８の隔壁４０を構成する２つの突起部４１の間には、隔壁４０の延在方向に沿って連続的に延在する溝部４０ａ（空間部）が設けられているが、特にその形態には限られず、溝部４０ａは隔壁４０の延在方向に沿って不連続に設けられていてもよい。換言すると、隔壁４０を構成する２つの突起部４１の一部が繋がっていてもよい。

また、上記実施形態では、接合用突起２７の隔壁２９が２つの突起部３０を有すると共に、接合用突起３８の隔壁４０が２つの突起部４１を有しているが、特にその形態には限られず、接合用突起２７の少なくとも一部及び接合用突起３８の少なくとも一部の何れか一方のみが２つの突起部を有していてもよい。

また、上記実施形態では、モジュール本体１１に接合用突起２７が設けられていると共に、安全弁１２に接合用突起３８が設けられているが、特にその形態には限られず、モジュール本体１１及び安全弁１２の何れか一方のみに接合用突起が設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、熱板溶着によってモジュール本体１１と安全弁１２とを接合しているが、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モジュール本体１１と安全弁１２とを接合してもよい。

また、上記実施形態では、電池モジュールとしてのバイポーラ電池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、バイポーラ電池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を取り囲むように配置された枠体とを有するモジュール本体を備えた電池モジュールであれば適用可能である。

２…バイポーラ電池（電池モジュール）、１１…モジュール本体、１２…安全弁、１３…バイポーラ電極（電極）、１５…電極積層体、１６…枠体、２５，２６…連通孔（第１連通孔）、２７…接合用突起、２８…流路、３０…突起部、３２…空間部、３７…連通孔（第２連通孔）、３８…接合用突起、３９…流路、４１…突起部、４３…空間部、Ｖ…内部空間。

Claims (6)

1. 複数の電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記電極積層体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第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、
   前記モジュール本体に取り付けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する安全弁とを備えた電池モジュールであって、
   前記モジュール本体及び前記安全弁の少なくとも一方には、前記モジュール本体と前記安全弁とを接合すると共に前記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、
   前記流路は、前記電極積層体の積層方向に垂直な方向に複数列に配列されていると共に前記積層方向に複数段に配列されており、
   前記接合用突起は、前記積層方向に延在すると共に隣り合う列の前記流路を仕切る隔壁を有し、
   前記隔壁は、前記積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、
   前記２つの突起部の間には空間部が設けられていることを特徴とする電池モジュール。
2. 前記２つの突起部の先端部同士が繋がっていることを特徴とする請求項１記載の電池モジュール。
3. 前記接合用突起は、前記モジュール本体及び前記安全弁にそれぞれ設けられ、
   前記モジュール本体の前記接合用突起と前記安全弁の前記接合用突起とが接合されており、
   前記モジュール本体の前記接合用突起及び前記安全弁の前記接合用突起の少なくとも一方において、前記隔壁が前記２つの突起部を有することを特徴とする請求項１または２記載の電池モジュール。
4. 前記モジュール本体の前記接合用突起及び前記安全弁の前記接合用突起において、前記隔壁が前記２つの突起部を有することを特徴とする請求項３記載の電池モジュール。
5. 複数の電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記電極積層体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第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、
   前記モジュール本体に取り付けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する安全弁とを備えた電池モジュールの製造方法であって、
   前記モジュール本体及び前記安全弁を用意する工程と、
   前記モジュール本体と前記安全弁とを接合する工程とを含み、
   前記モジュール本体及び前記安全弁の少なくとも一方には、前記モジュール本体と前記安全弁とを接合すると共に前記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、
   前記流路は、前記電極積層体の積層方向に垂直な方向に複数列に配列されていると共に前記積層方向に複数段に配列されており、
   前記接合用突起は、前記積層方向に延在すると共に隣り合う列の前記流路を仕切る隔壁を有し、
   前記隔壁は、前記積層方向に延在するように並列に配置された２つの突起部を有し、
   前記２つの突起部の間には空間部が設けられており、
   前記モジュール本体と前記安全弁とを接合する工程では、前記接合用突起を溶融させた状態で、前記モジュール本体と前記安全弁とを押し付けて接合することを特徴とする電池モジュールの製造方法。
6. 前記モジュール本体と前記安全弁とを接合する工程では、前記２つの突起部を溶融させた状態で、前記モジュール本体と前記安全弁とを押し付けることにより、前記２つの突起部の先端部同士を繋ぐことを特徴とする請求項５記載の電池モジュールの製造方法。

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