JP6942087B2 - 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、電極板の一方面上に正極が設けられ、他方面上に負極が設けられたバイポーラ電極を備えた、いわゆるバイポーラ型の蓄電モジュールが知られている(特許文献1参照)。このような蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体を備えている。電極積層体の側面には、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いる。 Conventionally, a so-called bipolar power storage module having a bipolar electrode having a positive electrode provided on one surface of an electrode plate and a negative electrode provided on the other surface is known (see Patent Document 1). Such a power storage module includes an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated. On the side surface of the electrode laminate, a sealant for sealing between adjacent bipolar electrodes is provided.
上述したような蓄電モジュールを互いの間に導電部材を介在させつつ複数積層することにより、蓄電装置を構成することが考えられる。ところで、上述したような蓄電モジュールでは、使用条件等により電極積層体の内圧が上昇する場合がある。この場合において、封止体が、電極積層体の側面側から積層方向における端面側へ回り込んだオーバハング部を有していると、オーバハング部が積層方向における外側に変形することが考えられる。 It is conceivable to form a power storage device by stacking a plurality of power storage modules as described above with a conductive member interposed between them. By the way, in the power storage module as described above, the internal pressure of the electrode laminate may increase depending on the usage conditions and the like. In this case, if the sealing body has an overhang portion that wraps around from the side surface side of the electrode laminate to the end face side in the stacking direction, it is conceivable that the overhang portion is deformed to the outside in the stacking direction.
本発明は、蓄電モジュールのオーバハング部の変形を抑制することができる蓄電装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing deformation of an overhang portion of a power storage module.
本発明の一側面に係る蓄電装置は、所定の積層方向に沿って積層された複数の蓄電モジュールと、積層方向において隣り合う蓄電モジュールの間のそれぞれに介在するとともに該隣り合う蓄電モジュールの両方に接し、かつ、積層方向に対して交差する方向に延びる流路を有する複数の導電部材とを備え、蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層方向に沿ってセパレータを介して積層された電極積層体と、電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体と、を有し、封止体は、電極積層体の側面側から積層方向における電極積層体の端面側へ回り込むとともに、積層方向から見たときに導電部材の周囲を囲む環状を呈するオーバハング部を含み、オーバハング部に、積層方向における厚さがオーバハング部の他の部分の厚さよりも厚い厚膜部が設けられている。 The power storage device according to one aspect of the present invention is interposed between a plurality of power storage modules stacked along a predetermined stacking direction and adjacent power storage modules in the stacking direction, and also on both of the adjacent power storage modules. The power storage module includes a plurality of conductive members having a flow path that is in contact with each other and extends in a direction intersecting the stacking direction. And a sealing body provided on the side surface of the electrode laminated body to form a frame shape and seal between adjacent bipolar electrodes, and the sealing body is an electrode in the stacking direction from the side surface side of the electrode laminated body. It includes an overhang portion that wraps around to the end face side of the laminated body and exhibits an annular shape that surrounds the periphery of the conductive member when viewed from the stacking direction. A thick thick film portion is provided.
上記蓄電装置においては、蓄電モジュールの封止体のオーバハング部に厚膜部が設けられているため、一の蓄電モジュールにおいて電極積層体の内圧が上昇してオーバハング部が積層方向における外側に変形する状況では、該蓄電モジュールのオーバハング部の厚膜部が、隣り合う他の蓄電モジュールのオーバハング部に当接する。厚膜部が当接した後は、オーバハング部はそれ以上の変形が抑えられる。したがって、上記蓄電装置によれば、オーバハング部の変形を抑制することができる。 In the above power storage device, since the thick film portion is provided in the overhang portion of the sealing body of the power storage module, the internal pressure of the electrode laminate in one power storage module increases and the overhang portion is deformed to the outside in the stacking direction. In the situation, the thick film portion of the overhang portion of the power storage module comes into contact with the overhang portion of another adjacent power storage module. After the thick film portion comes into contact with the overhang portion, further deformation of the overhang portion is suppressed. Therefore, according to the power storage device, deformation of the overhang portion can be suppressed.
他の側面に係る蓄電装置では、オーバハング部が、導電部材の流路の端部に対向する第1部分と、該端部に対向しない第2部分とを有し、厚膜部が、第1部分および第2部分の少なくともいずれか一方に設けられている。 In the power storage device according to the other side surface, the overhang portion has a first portion facing the end of the flow path of the conductive member and a second portion not facing the end, and the thick film portion is the first. It is provided in at least one of a portion and a second portion.
他の側面に係る蓄電装置では、導電部材が、積層方向から見て第1の辺の対と第2の辺の対とからなる矩形状を呈するとともに、流路が第1の辺に平行に延びており、オーバハング部は、積層方向から見て導電部材の周囲を囲む矩形環状を呈し、第1部分は導電部材の第2の辺に平行に延びており、第2部分は導電部材の第1の辺に平行に延びている。 In the power storage device related to the other side surface, the conductive member has a rectangular shape consisting of a pair of the first side and a pair of the second side when viewed from the stacking direction, and the flow path is parallel to the first side. The overhang portion extends in a rectangular shape surrounding the conductive member when viewed from the stacking direction, the first portion extends parallel to the second side of the conductive member, and the second portion is the first portion of the conductive member. It extends parallel to the side of 1.
他の側面に係る蓄電装置では、厚膜部が、第2部分の全長にわたって設けられた帯状厚膜部である。 In the power storage device according to the other side surface, the thick film portion is a band-shaped thick film portion provided over the entire length of the second portion.
他の側面に係る蓄電装置では、厚膜部が、第1部分および第2部分の少なくともいずれか一方に並んで設けられた複数の突起状厚膜部である。 In the power storage device according to the other side surface, the thick film portion is a plurality of protruding thick film portions provided side by side in at least one of the first portion and the second portion.
他の側面に係る蓄電装置では、積層方向において隣り合う蓄電モジュールのオーバハング部の対向する位置にそれぞれ厚膜部が設けられている。 In the power storage device according to the other side surface, thick film portions are provided at positions facing each other of the overhang portions of the power storage modules adjacent to each other in the stacking direction.
他の側面に係る蓄電装置では、積層方向において隣り合う蓄電モジュールのオーバハング部それぞれの対向する位置に設けられた厚膜部同士が接している。この場合、オーバハング部が変形する前から厚膜部同士が接しているため、変形初期からオーバハング部の変形を抑制することができる。 In the power storage device according to the other side surface, the thick film portions provided at opposite positions of the overhang portions of the power storage modules adjacent to each other in the stacking direction are in contact with each other. In this case, since the thick film portions are in contact with each other before the overhang portion is deformed, the deformation of the overhang portion can be suppressed from the initial stage of deformation.
他の側面に係る蓄電装置では、積層方向において隣り合う蓄電モジュールのオーバハング部それぞれの対向する位置に設けられた厚膜部が離間している。この場合、オーバハング部の変形を変形初期においてはある程度許容しつつ、オーバハング部の過大な変形を抑制することができる。 In the power storage device according to the other side surface, the thick film portions provided at opposite positions of the overhang portions of the power storage modules adjacent to each other in the stacking direction are separated from each other. In this case, it is possible to suppress excessive deformation of the overhang portion while allowing deformation of the overhang portion to some extent at the initial stage of deformation.
他の側面に係る蓄電装置では、厚膜部同士の離間距離が、積層方向における導電部材の厚さより短い。 In the power storage device according to the other side surface, the separation distance between the thick film portions is shorter than the thickness of the conductive member in the stacking direction.
他の側面に係る蓄電装置では、封止体が、複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた複数の一次封止体と、複数の一次封止体を外側から包囲する二次封止体とを有し、オーバハング部が二次封止体の一部である。 In the power storage device according to the other side surface, the encapsulant is a plurality of primary encapsulants provided at the edges of the plurality of bipolar electrodes, and a secondary encapsulant that surrounds the plurality of primary encapsulants from the outside. The overhang portion is a part of the secondary sealing body.
本発明によれば、蓄電モジュールのオーバハング部の変形を抑制することができる蓄電装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a power storage device capable of suppressing deformation of an overhang portion of a power storage module.
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。
[蓄電装置の構成]
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.
[Configuration of power storage device]
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、蓄電モジュール積層体2と、拘束部材3と、を備えている。
The power storage device 1 shown in FIG. 1 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles. The power storage device 1 includes a power
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(導電部材)5と、を備えている。複数の蓄電モジュール4は、所定の積層方向D1に沿って積層されている。蓄電モジュール4は、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る。蓄電モジュール4は、積層方向D1から見た場合に、例えば矩形状を呈している。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、蓄電モジュール4がニッケル水素二次電池である場合を例示する。
The power
複数の導電板5は、積層方向D1に隣り合う蓄電モジュール4,4間にそれぞれ介在するとともに、積層方向D1における複数の蓄電モジュール4の両側に配置されている。複数の蓄電モジュール4に対して積層方向D1における一方側に配置された導電板5には、正極端子6が電気的に接続されている。複数の蓄電モジュール4に対して積層方向D1における他方側に配置された導電板5には、負極端子7が電気的に接続されている。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D1に直交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 plurality of
拘束部材3は、蓄電モジュール積層体2を積層方向D1に挟み、蓄電モジュール積層体2に拘束加重を付加する一対のエンドプレート8A,8Bと、エンドプレート8A,8B同士を締結する締結ボルトB及びナットNと、を備えている。各エンドプレート8A,8Bは、例えば金属により矩形状に形成されている。積層方向D1から見た場合に、各エンドプレート8A,8Bの外縁は、蓄電モジュール4の外縁よりも外側に位置している。
The restraint member 3 has a pair of
各エンドプレート8A,8Bには、積層方向D1から見た場合に蓄電モジュール積層体2よりも外側に位置する部分に、挿通孔8aが設けられている。締結ボルトBは、積層方向D1における他方側のエンドプレート8Bの挿通孔8aから一方側のエンドプレート8Aの挿通孔8aに向かって通されている。エンドプレート8Aの挿通孔8aから突出した締結ボルトBの先端部分には、ナットN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8A,8B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D1に拘束荷重が付加されている。以下、エンドプレート8A,8Bを互いに区別しない場合、総称してエンドプレート8と記す場合がある。
Each of the
蓄電装置1は、一対の絶縁部材9A,9Bを更に備えている。絶縁部材9A,9Bは、エンドプレート8A,8Bと、エンドプレート8A,8Bに隣り合う導電板5との間にそれぞれ介在している。絶縁部材9A,9Bは、エンドプレート8A,8Bと導電板5との間をそれぞれ電気的に絶縁している。各絶縁部材9A,9Bは、例えば、電気絶縁性を有する樹脂により形成されている。絶縁部材9A,9Bは、例えばエンドプレート8A,8Bの内面(蓄電モジュール積層体2側の面)上にそれぞれ設けられている。以下、絶縁部材9A,9Bを互いに区別しない場合、総称して絶縁部材9と記す場合がある。
[蓄電モジュールの構成]
The power storage device 1 further includes a pair of insulating
[Configuration of power storage module]
図2に示されるように、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、を備えている。電極積層体11は、互いの間にセパレータ13を介在させつつ複数のバイポーラ電極14が積層されることによって構成されている。本実施形態では、電極積層体11の積層方向は、蓄電モジュール積層体2の積層方向D1と一致している。電極積層体11は、バイポーラ電極14の積層によって形成された側面11aを有している。
As shown in FIG. 2, the
各バイポーラ電極14は、電極板15と、電極板15の一方面15a上に設けられた負極16と、電極板15の他方面15b上に設けられた正極17と、を含んでいる。負極16は、負極活物質の塗工により形成された負極活物質層である。正極17は、正極活物質の塗工により形成された正極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の負極16は、積層方向D1において隣り合う一方のバイポーラ電極14の正極17とセパレータ13を介して対向している。当該一のバイポーラ電極14の正極17は、積層方向D1において隣り合う他方のバイポーラ電極14の負極16とセパレータ13を介して対向している。
Each
電極積層体11において、積層方向D1における一端には、正極終端電極18が配置されている。また、電極積層体11において、積層方向D1における他端には、負極終端電極19が配置されている。正極終端電極18は、電極板15と、電極板15の他方面15bに設けられた正極17と、を含んでいる。正極終端電極18の正極17は、積層方向D1における一端に配置されたバイポーラ電極14の負極16とセパレータ13を介して対向している。負極終端電極19は、電極板15と、電極板15の一方面15aに設けられた負極16と、を含んでいる。負極終端電極19の負極16は、積層方向D1における他端に配置されたバイポーラ電極14の正極17とセパレータ13を介して対向している。
In the
電極板15は、例えば、ニッケルからなる金属箔、又はニッケルメッキ鋼板からなり、矩形状に形成されている。電極板15における縁部15c上の領域は、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域である。負極16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。正極17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。
The
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、袋状に形成されてもよい。
[導電板の詳細構成]
The
[Detailed configuration of conductive plate]
各導電板5は、図3、4に示すように、積層方向D1から見た場合に矩形状を呈している。本実施形態では、各導電板5は、積層方向D1から見た場合に、短辺(第1の辺)の対と長辺(第2の辺)の対とからなる矩形状を呈している。
As shown in FIGS. 3 and 4, each
各導電板5は、積層方向D1において隣り合う蓄電モジュール4の間に位置している状態では、図2に示すように、上側の蓄電モジュール4の正極終端電極18の電極板15と接するとともに下側の蓄電モジュール4の負極終端電極19の電極板15と接する。そのため、導電板5は、積層方向D1において隣り合う蓄電モジュール4,4同士を電気的に直列に接続する接続部材としての機能を備える。
When each
各導電板5の内部には、冷媒を流通させる複数の直線状の流路5aが設けられている。本実施形態の冷媒には空気が用いられる。各流路5aは、導電板5の短辺に対して平行となるように延在および貫通している。導電板5は、その短辺が送風方向D3と平行となるように配置されている。送風方向D3は、本実施形態では、積層方向D1、並びに正極端子6及び負極端子7が引き出される引出方向D2に直交する方向である。送風方向D3に沿って送られる冷却風の上流側には、図4に示すように、蓄電装置1に対して冷却風を送る送風器(または送風口)30が位置している。送風器30から送られた冷却風は、導電板5の長辺に沿って並ぶ複数の流路5aのそれぞれの端部開口から流路5a内に入り、流路5a内を通り抜ける。このように流路5a内に冷却風を流すことで、導電板5は、蓄電モジュール4で発生した熱を放熱する放熱部材としての機能も備える。
[封止体の詳細構成]
Inside each
[Detailed configuration of sealant]
封止体12は、電極積層体11の側面11aに設けられており、複数の一次封止体21と一つの二次封止体22とを備えて構成されている。封止体12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)等の樹脂材料で構成されている。本実施形態では、封止体12は、図3に示すように矩形枠状を呈している。より具体的には、封止体12は、引出方向D2に平行な長辺の対と送風方向D3に平行な短辺の対とからなる矩形状を呈している。封止体12の短辺に相当する部分には、安全弁(図示省略)を取り付けるための複数(この例では4個)の取付部25が設けられている。各取付部25は、例えば、引出方向D2に沿って延びる複数の貫通孔によって構成されている。
The sealing
一次封止体21は、電極板15の縁部15c(バイポーラ電極14の縁部)にそれぞれ設けられている。一次封止体21は、例えば、樹脂の射出成形によって矩形枠状に形成され、超音波又は熱を用いた溶着によって電極板15の縁部15cに対して強固に結合している。一次封止体21は、例えば、縁部15cから積層方向D1と直交する方向に張り出しており、当該張出部分において二次封止体22に埋設されている。
The
二次封止体22は、一次封止体21の全体を外側から包囲するように設けられている。二次封止体22は、例えば、樹脂の射出成形によって矩形枠状に形成され、射出成形時の熱によって一次封止体21の外表面に溶着されている。二次封止体22は、積層方向D1において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D1において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。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Eが収容されている。
The
二次封止体22は、電極積層体11の側面11aに沿って延在する枠部23と、電極積層体11の上下それぞれの端面11bの一部(すなわち、外縁部分)を覆う一対のオーバハング部24とを含んで構成されている。二次封止体22においては、枠部23とオーバハング部24とが一体的かつ連続的に設けられており、電極積層体11の側面11a側から端面11b側へ回り込むように設けられている。
The
枠部23は、電極積層体11の側面11aに沿って延在する矩形枠状を呈し、一次封止体21の張出部分を保持している。一対のオーバハング部24のうちの上面オーバハング部24Aは、積層方向D1における枠部23の上端から、積層方向D1から見た場合における電極積層体11の中心側に向かって延在するように張り出しており、図2に示すような庇状の断面を有する。上面オーバハング部24Aは、電極積層体11の上端に配置された一次封止体21の少なくとも一部を覆っており、一次封止体21を介して電極積層体11の上側の端面11bの縁部と対向している。同様に、一対のオーバハング部24のうちの下面オーバハング部24Bは、積層方向D1における枠部23の下端から、積層方向D1から見た場合における電極積層体11の中心側に向かって延在するように張り出しており、図2に示すような庇状の断面を有する。下面オーバハング部24Bは、電極積層体11の下端に配置された一次封止体21の少なくとも一部を覆うとともに電極積層体11の下側の端面11bの縁部を覆っている。
The
上面オーバハング部24Aおよび下面オーバハング部24Bは、積層方向D1に直交する平面に沿って延在しており、積層方向D1から見た場合に同じ形状を呈する。本実施形態では、各オーバハング部24は、図3、4に示すように矩形環状を呈する。より具体的には、各オーバハング部24は、導電板5の長辺に対して平行(すなわち引出方向D2に対して平行)に延びる帯状の長辺部分24a(第1部分)の対と、導電板5の短辺に対して平行(すなわち送風方向D3に対して平行)に延びる帯状の短辺部分24b(第2部分)の対とからなる矩形環状を呈する。各オーバハング部24の矩形環状の幅は等幅となるように設計され得る。また、蓄電モジュール積層体2を構成する他の蓄電モジュール4についても、同一寸法および同一形状のオーバハング部24を有しており、積層方向D1において隣り合う蓄電モジュール4のオーバハング部24は積層方向D1において互いに対向している。
The upper
オーバハング部24の内縁は、図4に示すように、上述した導電板5の外形寸法よりも大きい寸法となるように設計されている。また、蓄電モジュール4と導電板5とは、互いに重ね合わされたときに、オーバハング部24の内側に導電板5が収まるように位置合わせされている。そのため、積層方向D1から見たときに、オーバハング部24が導電板5の周囲を囲んでおり、導電板5は、オーバハング部24に遮られることなく、蓄電モジュール4の正極終端電極18の電極板15および負極終端電極19の電極板15と接する。このとき、各オーバハング部24の長辺部分24aは導電板5の流路5aの端部開口に対向し、短辺部分24bは流路5aの端部開口に対向しない。
As shown in FIG. 4, the inner edge of the
続いて、オーバハング部24の厚膜部について、図5、6を参照しつつ説明する。
Subsequently, the thick film portion of the
オーバハング部24は、積層方向D1における厚さがオーバハング部24の他の部分の厚さよりも厚い厚膜部26を有している。本実施形態では、厚膜部26以外の部分におけるオーバハング部24は、厚膜部26の厚さよりも薄い同一厚さに設計されている。また、本実施形態では、図5に示すように、厚膜部26は、オーバハング部24の一部から積層方向D1の外側に突出している。すなわち、上面オーバハング部24Aには積層方向D1に沿って上方に突出する上面厚膜部26Aが設けられており、下面オーバハング部24Bには積層方向D1に沿って下方に突出する下面厚膜部26Bが設けられている。上面厚膜部26Aと下面厚膜部26Bとは互いに位置合わせされており、所定の離間距離dだけ離間した状態で対向している。本実施形態では、上面厚膜部26Aと下面厚膜部26Bとの離間距離dは、導電板5の厚さ(すなわち、積層方向D1における長さ)よりも短くなるように設計されている。
The
オーバハング部24の長辺部分24aにおいては、図6(a)に示すように、厚膜部26は規則的に並ぶ複数の突起状厚膜部となっている。本実施形態では、各突起状厚膜部26は流路5aの端部開口の位置からずらして設けられており、突起状厚膜部26が流路5aの端部開口を極力塞がないように設けられている。なお、厚膜部26は、必ずしも規則的に配置する必要はなく、隣り合う厚膜部26が離間していれば不規則な配置であってもよい。突起状厚膜部26は、円柱や角柱等の柱状であってもよく、円錐台等の錐台状であってもよい。オーバハング部24の長辺部分24aには、送風器30から流路5aの端部開口への流れ込む冷却風の通り道を確保するため、図6(a)に示すように、積層方向D1における厚さがオーバハング部24において最も薄い薄膜部28が、隣り合う突起状厚膜部26の間に設けられている。
In the
オーバハング部24の短辺部分24bにおいては、図6(b)に示すように、厚膜部26は短辺部分24bの全長に亘って設けられた帯状厚膜部となっている。帯状厚膜部26は、複数の連なる帯状厚膜部で構成することもできる。
In the
厚膜部26は、本実施形態では、オーバハング部24と同じ材料で構成されており、オーバハング部24と一体的に形成されている。すなわち、樹脂の射出成形によって二次封止体22を形成したときに、オーバハング部24と厚膜部26とが一体的に形成される。このとき、射出成形用の金型に、厚膜部26の形状に対応する窪みを設けておくことで、厚膜部26を容易に形成することができる。
[作用効果]
In the present embodiment, the
[Action effect]
ここで、従来の蓄電モジュールにおいて、内圧上昇時に生じ得るオーバハング部の変形について説明する。 Here, in the conventional power storage module, the deformation of the overhang portion that may occur when the internal pressure rises will be described.
従来の蓄電モジュール40では、使用条件等により電極積層体11の内圧が上昇した場合、図7に示されるように、オーバハング部24が積層方向D1における外側に変形することが起こり得る。これは、内圧の上昇により電極積層体11が積層方向D1に膨らむように変形するためであり、積層方向D1から見た場合における電極積層体11の中央部が縁部と比べて大きく変形するためである。これにより、オーバハング部24においては、枠部23から遠い側の先端部が、枠部23に近い側の基端部を基点として変形し、電極積層体11から離れて対向する別のオーバハング部24に近づく。
In the conventional
オーバハング部24の変形が大きくなると、たとえばオーバハング部24の基端部に亀裂や破断が生じて封止体12が破損するおそれがある。または、封止体12とバイポーラ電極14との間に隙間が生じたりするおそれもある。さらには、電極積層体11の正極終端電極18や負極終端電極19の電極板15に亀裂や破断が生じるおそれもある。その結果として、電極積層体11内に収容された電解液Eの漏出が生じることが考えられる。
If the deformation of the
上述した蓄電装置1においては、蓄電モジュール4のオーバハング部24に厚膜部26が設けられているため、一の蓄電モジュール4において電極積層体11の内圧が上昇してオーバハング部24が積層方向D1における外側に変形する状況で、該蓄電モジュール4のオーバハング部24の厚膜部26が、隣り合う別の蓄電モジュール4のオーバハング部24の厚膜部26に当接する。厚膜部26同士が当接した後は、オーバハング部24はそれ以上の変形が抑えられる。したがって、蓄電装置1によれば、オーバハング部24の変形を変形初期においてはある程度許容しつつ、オーバハング部24の過大な変形を抑制することができる。
In the power storage device 1 described above, since the
なお、上面厚膜部26Aと下面厚膜部26Bとの離間距離dは、蓄電装置1の仕様や蓄電モジュール4の寸法等に応じて調整することができる。たとえば、オーバハング部24の変形をある程度許容できる条件下においては離間距離dが長くなるように設計することができ、オーバハング部24の変形をできる限り抑えたい条件下では離間距離dが短くなるように設計することができる。なお、上面厚膜部26Aと下面厚膜部26Bとは、蓄電装置1の製造時点(すなわち、内圧上昇前)において当接する態様であってもよい。この場合、オーバハング部24が変形する前から厚膜部26同士が接しているため、変形初期からオーバハング部24の変形を抑制(理論上は、変形を防止)することができる。
The separation distance d between the upper surface
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。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
たとえば、厚膜部26の位置や数は適宜変更することができる。厚膜部26は、オーバハング部24の長辺部分24aおよび短辺部分24bの両方に設けることで、オーバハング部24の多様な変形を抑制することができる。厚膜部26は、オーバハング部24の長辺部分24aおよび短辺部分24bのいずれか一方に設ける態様であってもよい。
For example, the position and number of the
長辺部分24aに設ける厚膜部26に関しては、長辺部分24aが送風方向D3の上流側に位置して導電板5の流路5aの端部開口に対向しているため、流路5aに流れ込む冷却風の通り道が十分に確保されるように厚膜部26の位置や大きさ、数が調整され得る。導電板5に流路5aが設けられていない場合には、オーバハング部24の長辺部分24aに全長に亘って帯状厚膜部を設けてもよく、長辺部分24aの帯状厚膜部および短辺部分24bの帯状厚膜部とからなる環状の厚膜部26を設けてもよい。
Regarding the
短辺部分24bに設ける厚膜部26に関しては、帯状厚膜部ではなく、短辺部分24bに沿って規則的または不規則に並んだ複数の突起状厚膜部であってもよい。短辺部分24bに帯状厚膜部26を設けることで、導電板5の流路5a以外に冷却風が流通することによる冷却風漏れを効果的に抑制することができる。
The
また、厚膜部26は、オーバハング部24と一体的に設ける態様について説明したが、厚膜部を、二次封止体22のオーバハング部24とは別の部材として備える態様であってもよい。
Further, although the aspect in which the
さらに、厚膜部26は、互いに対向するオーバハング部24の両方に設ける必要はなく、いずれか一方のオーバハング部24に設ける態様であってもよい。このような態様であっても、電極積層体11の内圧上昇時に、蓄電モジュール4のオーバハング部24の厚膜部26が、隣り合う別の蓄電モジュール4のオーバハング部24に当接することで、オーバハング部24の変形が抑制され得る。このような態様では、厚膜部が互いに向かい合うように位置調整する必要がないため、蓄電装置1の構成が簡素になり、蓄電装置1の作製が容易になる。
Further, the
1…蓄電装置、4…蓄電モジュール、5…導電板、5a…流路、11…電極積層体、12…封止体、14…バイポーラ電極、21…一次封止体、22…二次封止体、24…オーバハング部、26…厚膜部、D1…積層方向、D2…引出方向、D3…送風方向。 1 ... Power storage device, 4 ... Power storage module, 5 ... Conductive plate, 5a ... Flow path, 11 ... Electrode laminate, 12 ... Sealing body, 14 ... Bipolar electrode, 21 ... Primary sealing body, 22 ... Secondary sealing Body, 24 ... Overhang part, 26 ... Thick film part, D1 ... Stacking direction, D2 ... Pulling out direction, D3 ... Blower direction.
Claims (10)
前記積層方向において隣り合う前記蓄電モジュールの間のそれぞれに介在するとともに該隣り合う蓄電モジュールの両方に接し、かつ、前記積層方向に対して交差する方向に延びる流路を有する複数の導電部材と
を備え、
前記蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極が前記積層方向に沿ってセパレータを介して積層された電極積層体と、前記電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、隣り合う前記バイポーラ電極間を封止する封止体と、を有し、
前記封止体は、前記電極積層体の前記側面側から前記積層方向における前記電極積層体の端面側へ回り込むとともに、前記積層方向から見たときに前記導電部材の周囲を囲む環状を呈するオーバハング部を含み、
前記オーバハング部に、前記積層方向における厚さが前記オーバハング部の他の部分の厚さよりも厚い厚膜部が設けられている、蓄電装置。 Multiple power storage modules stacked along a predetermined stacking direction,
A plurality of conductive members having a flow path that is interposed between the adjacent power storage modules in the stacking direction, is in contact with both of the adjacent power storage modules, and extends in a direction intersecting the stacking direction. Prepare,
The power storage module has an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated via a separator along the stacking direction, and a frame-like structure provided on a side surface of the electrode laminate, and between adjacent bipolar electrodes. With a sealant to seal,
The sealing body wraps around from the side surface side of the electrode laminate to the end surface side of the electrode laminate in the stacking direction, and is an overhang portion that exhibits an annular shape surrounding the conductive member when viewed from the stacking direction. Including
A power storage device in which the overhang portion is provided with a thick film portion whose thickness in the stacking direction is thicker than the thickness of other portions of the overhang portion.
前記厚膜部が、前記第1部分および前記第2部分の少なくともいずれか一方に設けられている、請求項1に記載の蓄電装置。 The overhang portion has a first portion facing the end of the flow path of the conductive member and a second portion not facing the end.
The power storage device according to claim 1, wherein the thick film portion is provided in at least one of the first portion and the second portion.
前記オーバハング部は、前記積層方向から見て前記導電部材の周囲を囲む矩形環状を呈し、前記第1部分は前記導電部材の第2の辺に平行に延びており、前記第2部分は前記導電部材の第1の辺に平行に延びている、請求項2に記載の蓄電装置。 The conductive member has a rectangular shape consisting of a pair of first side and a pair of second side when viewed from the stacking direction, and the flow path extends parallel to the first side.
The overhang portion exhibits a rectangular annular shape that surrounds the conductive member when viewed from the stacking direction, the first portion extends parallel to the second side of the conductive member, and the second portion is the conductive member. The power storage device according to claim 2, which extends parallel to the first side of the member.
前記オーバハング部は、前記二次封止体の一部である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The encapsulant has a plurality of primary encapsulants provided at the edges of the plurality of bipolar electrodes, and a secondary encapsulant that surrounds the plurality of primary encapsulants from the outside.
The power storage device according to any one of claims 1 to 9, wherein the overhang portion is a part of the secondary sealing body.
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