JP7164459B2 - 蓄電モジュール - Google Patents

Description

本発明は、蓄電モジュールに関する。

特許文献１には、蓄電モジュールが記載されている。この蓄電モジュールは、積層された複数枚のバイポーラ電極を備える。バイポーラ電極は、集電体と、集電体の片方の面上に設けられた正極層と、集電体の他方の面上に設けられた負極層とを有する。また、この蓄電モジュールは、バイポーラ電極の縁部を被覆する樹脂枠を備えている。樹脂枠は、電池内部の電解液等が外部に漏液しないように封止するために設けられている。

特開２００５－００５１６３号公報

上述したような樹脂枠をバイポーラ電極に設ける際、熱溶着の利用が考えられる。すなわち、バイポーラ電極の一方面に樹脂枠を載置するとともにバイポーラ電極の縁部に沿ってローラを移動させることで、樹脂枠をバイポーラ電極に溶着することができる。

しかしながら、バイポーラ電極が矩形状を有する場合、樹脂枠の各辺部に沿ってローラを移動させた場合には、樹脂枠の角部はそれぞれ２回ローラプレスされる。その結果、角部の厚さが辺部の厚さよりも薄くなってしまう。このように樹脂枠の角部が局所的に薄くなった場合には、バイポーラ電極と樹脂枠とが複数重なった構成の蓄電モジュールにおいても、局所的に薄くなる部分が生じ得る。この場合、樹脂枠の外側に設けられる二次シールにおいて成型不良が生じたり、二次シールの密閉性が十分に確保できない事態が生じたりすることが考えられる。

本発明は、樹脂枠の厚さの均一化が図られた蓄電モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る蓄電モジュールは、矩形をなす電極と、電極の縁部に接合された矩形枠状の樹脂枠と、を備える蓄電モジュールであって、樹脂枠は、１枚の樹脂シートで構成されているとともに、４つの角部と、角部同士をつなぐ４つの辺部とで構成されており、４つの角部のうちの少なくとも一部が、１枚の樹脂シートが折り重ねられた折重角部であり、折重角部における樹脂シートの層数が辺部における樹脂シートの層数より多い。

上記蓄電モジュールにおいては、折重角部における樹脂シートの層数が辺部における樹脂シートの層数より多いため、樹脂枠を電極に熱溶着する際に樹脂枠の折重角部が２回ローラプレスされたときの折重角部と辺部との厚さ差が抑制され得る。したがって、蓄電モジュールでは、樹脂枠の４つの角部の一部または全部が折重角部であることで、樹脂枠の角部が局所的に薄くなる事態を抑制することができ、樹脂枠の厚さの均一化を実現することができる。

他の形態に係る蓄電モジュールでは、折重角部は３層以上の樹脂シートで構成されている。

他の形態に係る蓄電モジュールでは、樹脂シートは、矩形枠状の本体枠部と、該本体枠部の辺部に沿って延びる４つの張出部とを有し、樹脂枠は、樹脂シートの各張出部を本体枠部の外縁に沿って本体枠部に折り重ねて構成されており、折重角部は、本体枠部上において２つの張出部が重なり合って構成されている。

他の形態に係る蓄電モジュールでは、張出部が本体枠部の辺部の全長に亘って延びている。

他の形態に係る蓄電モジュールでは、樹脂シートの張出部の幅は、張出部が折り重ねられる本体枠部の辺部の幅より狭く、樹脂枠は、本体枠部と張出部とにより形成された段部を有する。この場合、蓄電モジュールのセパレータを、張出部の内側に収まるように本体枠上に配置することができ、張出部の厚さ分だけセパレータの上面位置を低くすることができる。

本発明によれば、樹脂枠の厚さの均一化が図られた蓄電モジュールが提供される。

実施形態に係る蓄電装置を示した概略断面図である。 図１に示した蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。 図２のバイポーラ電極および樹脂枠を示した概略斜視図である。 図３に示した樹脂枠の展開図である。 図３に示したバイポーラ電極と樹脂枠との積層状態を示した平面図である。 図５に示したバイポーラ電極および樹脂枠の（ａ）ａ－ａ線断面図、（ｂ）ｂ－ｂ線断面図、（ｃ）ｃ－ｃ線断面図である。 異なる構成の樹脂枠の構成を示した斜視図である。 図７に示した樹脂枠の展開図である。 異なる構成の樹脂枠の構成を示した斜視図である。 図９に示した樹脂枠の展開図である。

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。

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、積層された複数の蓄電モジュール４を含むモジュール積層体２と、モジュール積層体２に対してその積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えている。

モジュール積層体２は、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール４と、複数（本実施形態では４つ）の導電板５と、を含む。蓄電モジュール４は、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、たと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、また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に説明する。

積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール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、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４間それぞれに配置されている。導電板５は、積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置することができる。この場合、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、他方の導電板５には負極端子７が接続される。正極端子６および負極端子７は、たとえば導電板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および負極端子７により、蓄電装置１の充放電が実施される。

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。流路５ａは、たとえば、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、にそれぞれ交差（直交）する方向に沿って延在している。導電板５は、蓄電モジュール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、これらの流路５ａに冷媒を流通させることにより、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。

拘束部材３は、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と、エンドプレート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および導電板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（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と蓄電モジュール４（積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に導電板５が配置されている場合には、導電板５）との間が絶縁されている。

エンドプレート８の縁部には、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によって挟持されてモジュール積層体２としてユニット化されると共に、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。

次に、蓄電モジュール４の構成について詳細に説明する。図２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を封止する樹脂製の封止体１２と、を備えている。電極積層体１１は、セパレータ１３を介して、蓄電モジュール４の積層方向Ｄ１に沿って積層された複数の電極によって構成されている。これらの電極は、複数のバイポーラ電極１４の積層体と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９とを含む。本実施形態では、電極積層体１１の積層方向Ｄ１はモジュール積層体２の積層方向と一致している。電極積層体１１は、積層方向Ｄ１に延びる側面１１ａを有している。

バイポーラ電極１４は、一方面１５ａおよび一方面１５ａの反対側の他方面１５ｂを含む電極板１５と、一方面１５ａに設けられた正極１６と、他方面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。正極１６は、正極活物質が電極板１５に塗工されることにより形成される正極活物質層である。負極１７は、負極活物質が電極板１５に塗工されることにより形成される負極活物質層である。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の正極１６は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄ１の一方に隣り合う別のバイポーラ電極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Ｄ１の他方に隣り合うさらに別のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７とを含んでいる。負極終端電極１８は、他方面１５ｂが電極積層体１１における積層方向Ｄ１の中央側を向くように、積層方向Ｄ１の一端に配置されている。負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の積層方向Ｄ１における一方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極１８の電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄ１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の電極板１５の他方面１５ｂは、電極積層体１１の積層方向Ｄ１における他方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。

正極終端電極１９は、電極板１５と、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６とを有している。正極終端電極１９は、一方面１５ａが電極積層体１１における積層方向Ｄ１の中央側を向くように、積層方向Ｄ１の他端に配置されている。正極終端電極１９の一方面１５ａに設けられた正極１６は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄ１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の一方面１５ａには、導電板５が接触している。また、正極終端電極１９の電極板１５の他方面１５ｂ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。拘束部材３からの拘束荷重は、導電板５を介して負極終端電極１８及び正極終端電極１９から電極積層体１１に付加される。すなわち、導電板５は、積層方向Ｄ１に沿って電極積層体１１に拘束荷重を付加する拘束部材でもある。

電極板１５は、たとえばニッケルまたはニッケルメッキ鋼板といった金属からなる。一例として、電極板１５は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板１５の縁部１５ｃは、矩形枠状をなし、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、たと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、たと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。

セパレータ１３は、たと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、メチルセルロース等からなる織布また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、袋状のものを用いてもよい。

封止体１２は、たとえば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、電極板１５の縁部１５ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａに設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、電極板１５の各縁部１５ｃに接合された複数の樹脂枠２１と、側面１１ａに沿って樹脂枠２１を外側から包囲し、樹脂枠２１のそれぞれに接合された二次シール２２とを有している。樹脂枠２１および二次シール２２は、たとえば耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。樹脂枠２１および二次シール２２の構成材料としては、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。

樹脂枠２１は、電極積層体１１の積層方向Ｄ１から見て、矩形枠状を有する。樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の縁部１４ｃ（すなわち、電極板１５の縁部１５ｃ）の全周にわたって接合されている。樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の一方面１４ａ（本実施形態では電極板１５の一方面１５ａ）に気密（液密）に熱溶着されている。樹脂枠２１は、後述するとおり、１枚の樹脂シートで構成されている。蓄電モジュール４では、電極板１５と、電極板１５の一方面１５ａにおいて電極板１５の縁部１５ｃを囲む樹脂枠２１とが、複数積層されている。

樹脂枠２１の積層方向Ｄ１に直交する方向から見た内側の一部は、積層方向Ｄ１において互いに隣り合うバイポーラ電極１４の縁部１４ｃ同士の間に位置しており、樹脂枠２１の積層方向Ｄ１に直交する方向から見た外側の一部は、バイポーラ電極１４の縁部１４ｃから外側に張り出している。樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の縁部１４ｃから外側に張り出した外縁領域において二次シール２２に埋設されている。積層方向Ｄ１において互いに隣り合う樹脂枠２１同士は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。また、樹脂枠２１の外縁部分同士は、たとえば熱板溶着などによって互いに接合していてもよい。

本実施形態では、バイポーラ電極１４の電極板１５のみならず、負極終端電極１８の電極板１５および正極終端電極１９の電極板１５に対しても樹脂枠２１が設けられている。負極終端電極１８では、電極板１５の一方面１５ａの縁部１５ｃに樹脂枠２１が設けられ、正極終端電極１９では、電極板１５の一方面１５ａおよび他方面１５ｂの双方の縁部１５ｃに樹脂枠２１が設けられている。

電極板１５と樹脂枠２１とが重なる領域は、電極板１５と樹脂枠２１との接合領域Ｋとなっている。接合領域Ｋにおいて、電極板１５の表面は、粗面化されている。粗面化された領域は、接合領域Ｋのみでもよいが、本実施形態では電極板１５の全面が粗面化されている。粗面化は、たとえば電解メッキによる複数の突起の形成により実現し得る。複数の突起が形成されることにより、電極板１５と樹脂枠２１との接合界面では、溶融状態の樹脂が粗面化により形成された複数の突起間に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、電極板１５と樹脂枠２１との間に接合強度を向上させることができる。粗面化の際に形成される突起は、たとえば基端側から先端側に向かって先太りとなる形状を有している。これにより、隣り合う突起の間の断面形状がアンダーカット形状となり、アンカー効果を高めることが可能となる。

二次シール２２は、電極積層体１１および樹脂枠２１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。二次シール２２は、たとえば樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Ｄ１に沿って電極積層体１１の全長にわたって延在している。二次シール２２は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する矩形の枠状を呈している。二次シール２２は、たとえば射出成形時の熱によって樹脂枠２１の外表面に溶着されている。

樹脂枠２１および二次シール２２は、隣り合う電極の間に内部空間Ｖを形成すると共に内部空間Ｖを封止する。より具体的には、二次シール２２は、樹脂枠２１と共に、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合うバイポーラ電極１４の間、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、および積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間をそれぞれ封止している。これにより、隣り合うバイポーラ電極１４の間、負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、および正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間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を含む電解液（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。封止体１２の側面には、内部空間Ｖに注液口を注入するための注液口が設けられている。

図３～図６に示すように、樹脂枠２１は、４つの角部Ｃ１～Ｃ４と、角部Ｃ１～Ｃ４同士をつなぐ４つの辺部Ｓ１～Ｓ４とで構成された矩形枠状を有する。樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の一方面１４ａ上に配置された一つの樹脂シート３０により構成されている。樹脂シート３０は、図４に示すように、４つの辺部３１～３４で構成された矩形枠状の本体枠部３５と、各辺部３１～３４から張り出した４つの張出部３６～３９とを有する。

本体枠部３５は、樹脂枠２１の外縁と略一致する矩形状の外縁Ｅを有する。本体枠部３５は、４つの辺部３１～３４を有し、より具体的には、対向する一対の辺部３１、３３と、一対の辺部３１、３３に対して直交する一対の辺部３２、３４を有する。４つの辺部３１～３４はいずれも外縁Ｅに沿って均一な幅で延びている。本実施形態では、４つの辺部３１～３４は同一の幅ｄ１を有する。本体枠部３５は、４つの辺部３１～３４で画成された矩形状の開口２３を有し、開口２３からバイポーラ電極１４の正極１６が露出される。

４つの張出部３６～３９は、対応する本体枠部３５の辺部３１～３４に沿って均一な幅で延びる帯状部分である。本実施形態では、４つの張出部３６～３９は、辺部３１～３４の全長に亘って延びている。また、本実施形態では、４つの張出部３６～３９は同一の幅ｄ２を有する。さらに、本実施形態では、４つの張出部３６～３９の幅ｄ２は、４つの辺部３１～３４の幅ｄ１より狭くなるように設計されている。樹脂枠２１では、各張出部３６～３９は、本体枠部３５の外縁Ｅに沿って折り曲げられて、対応する辺部３１～３４と重ね合わされている。

そのため、樹脂枠２１の辺部Ｓ１～Ｓ４は、樹脂シート３０の張出部３６～３９と辺部３１～３４とが折り重ねられた２層構造を有する。樹脂枠２１の角部Ｃ１～Ｃ４は、角部Ｃ１～Ｃ４を挟む位置にある２つの張出部３６～３９の両方が折り重ねられた折重角部である。折重角部Ｃ１～Ｃ４では張出部３６、３８が折り重ねられた上にさらに張出部３７、３９が折り重ねられており、折重角部Ｃ１～Ｃ４は３層構造を有する。したがって、樹脂枠２１においては、折重角部Ｃ１～４を構成する樹脂シートの層数が辺部Ｓ１～Ｓ４を構成する樹脂シートの層数より多くなっている。なお、本願明細書において、元々は１つの樹脂シートであっても折り重ねられた層は別々にカウントし、折り重なった層の数も層数に含む。

折重角部Ｃ１～Ｃ４では、少なくとも、図５に示す矩形領域Ｔの全域が３層の樹脂シートで構成されている。矩形領域Ｔは、一辺の長さがｄ２であり、折重角部Ｃ１～４の頂点Ｐを一つの頂点とする正方形状の領域として規定することができる。

本実施形態では、張出部３６～３９の幅ｄ２が辺部３１～３４の幅ｄ１より狭いため、張出部３６～３９が本体枠部３５と重ね合わされることで、図６（ｂ）に示すように、本体枠部３５と張出部３６～３９とにより段部２１ａが形成されている。段部２１ａには、セパレータ１３の一部または全部が収容され得る。段部２１ａの高さは、張出部３６～３９の厚さ（すなわち、樹脂シート３０の厚さ）に相当する。

樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の一方面１４ａに熱溶着される。具体的には、バイポーラ電極１４の一方面１４ａに、樹脂シート３０の各張出部３６～３９が全て折り曲げられた状態）の樹脂枠２１を載置するとともに樹脂枠２１の各辺部Ｓ１～Ｓ４に沿ってローラを直線状に移動させることで、樹脂枠２１をバイポーラ電極１４に溶着する。このとき、樹脂枠２１の各角部Ｃ１～Ｃ４は、それぞれ２回ローラプレスされるため、１回のみローラプレスされる辺部Ｓ１～Ｓ４に比べて薄くなり得る。仮に、樹脂枠２１の角部Ｃ１～Ｃ４が局所的に薄くなった場合には、バイポーラ電極１４と樹脂枠２１とが複数重なった構成の蓄電モジュール４においても、局所的に薄くなる部分が生じ得る。この場合、二次シール２２において成型不良が生じたり、二次シール２２の密閉性が十分に確保できない事態が生じたりすることが考えられる。たとえば、射出成形により二次シール２２を形成する場合、蓄電モジュール４が局所的に薄い部分を有すると、その部分において十分な型締めをおこなうことができず、樹脂漏れ等の不具合が生じ得る。

上述した樹脂枠２１では、角部Ｃ１～Ｃ４がいずれも折重角部であり、かつ、辺部を構成する樹脂シートの層数より多い層数の樹脂シートで構成されているため、熱溶着前の状態において角部Ｃ１～Ｃ４の局所的な厚膜化が図られている。そのため、樹脂枠２１をバイポーラ電極１４に熱溶着する際に角部Ｃ１～Ｃ４を２回ローラプレスしたときに、角部Ｃ１～Ｃ４が過度に薄くなる事態が抑制され得る。したがって、樹脂枠２１の折重角部Ｃ１～Ｃ４の厚さと辺部Ｓ１～Ｓ４の厚さとの均一化が実現されている。また、バイポーラ電極１４と樹脂枠２１とが複数重なった構成の蓄電モジュール４において局所的に薄くなる部分が生じる事態が抑制され、二次シール２２の高い成型性を実現することができる。

また、樹脂枠２１は、樹脂シート３０の本体枠部３５と張出部３６～３９とにより形成された段部２１ａを有し、折り重ねられた張出部３６～３９の内側に収まるように、セパレータ１３を本体枠部３５上に配置することができる。それにより、張出部３６～３９の厚さ分だけセパレータ１３の上面位置を低くすることができる。

樹脂枠２１は、上述した態様に限らず、図７に示すような態様であってもよい。

図７に示すように、樹脂枠２１Ａは、バイポーラ電極１４の一方面１４ａ上に配置された一つの樹脂シート３０Ａにより構成されている。樹脂シート３０Ａは、図８に示すように、上述した樹脂シート３０と同様の本体枠部３５と、本体枠部３５の各辺部３１～３４から張り出した４つの張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９とを有する。

４つの張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９のうちの張出部３７、３９は、上述した樹脂シート３０と同様、対応する辺部３２、３４の全長に亘って延びている。張出部３６Ａは、対応する辺部３１の全長に亘って延びておらず、辺部３４側の外縁Ｅまで達しないように短縮されている。張出部３６Ａは張出部３９の幅よりも長く短縮されており、折り曲げられた際に、張出部３６Ａが張出部３９に重ならないように設定されている。張出部３８Ａは、対応する辺部３３の全長に亘って延びておらず、辺部３２側の外縁Ｅまで達しないように短縮されている。張出部３８Ａは張出部３７の幅よりも長く短縮されており、折り曲げられた際に、張出部３８Ａが張出部３７に重ならないように設定されている。

樹脂枠２１Ａでは、樹脂シート３０Ａの各張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９が、本体枠部３５の外縁Ｅに沿って折り曲げられて、対応する辺部３１～３４と重ね合わされている。そのため、樹脂枠２１Ａの辺部Ｓ１～Ｓ４は、樹脂シート３０の張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９が辺部３１～３４に折り重ねられた２層構造を有する。また、樹脂枠２１Ａの角部Ｃ１、Ｃ３も、樹脂シート３０の張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９が辺部３１～３４に折り重ねられた２層構造を有する。樹脂枠２１Ａの角部Ｃ２、Ｃ４は、角部Ｃ２、Ｃ４を挟む位置にある２つの張出部３６Ａ、３７、３８Ａ、３９の両方が折り重ねられた折重角部である。折重角部Ｃ２、Ｃ４では張出部３６Ａ、３８Ａが折り重ねられた上にさらに張出部３７、３９が折り重ねられており、折重角部Ｃ２、Ｃ４はいずれも３層構造を有する。したがって、樹脂枠２１Ａにおいては、折重角部Ｃ２、Ｃ４を構成する樹脂シートの層数が辺部Ｓ１～Ｓ４を構成する樹脂シートの層数より多くなっている。

樹脂枠２１Ａでは、角部Ｃ２、Ｃ４がいずれも折重角部であり、かつ、辺部Ｓ１～Ｓ４を構成する樹脂シートの層数より多い層数の樹脂シートで構成されているため、熱溶着前の状態において角部Ｃ２、Ｃ４の局所的な厚膜化が図られている。そのため、樹脂枠２１Ａをバイポーラ電極１４に熱溶着する際に角部Ｃ２、Ｃ４を２回ローラプレスしたときに、角部Ｃ２、Ｃ４が過度に薄くなる事態が抑制され得る。したがって、樹脂枠２１Ａの折重角部Ｃ２、Ｃ４の厚さと辺部Ｓ１～Ｓ４の厚さとの均一化が実現されている。

樹脂枠２１は、図９に示すような態様であってもよい。図９に示した樹脂枠２１Ｂは、上述した樹脂枠２１Ａとは、構成する樹脂シートの形状のみ異なり、その他の点では同様である。樹脂枠２１Ｂを構成する樹脂シート３０Ｂは、図１０に示すように、上述した樹脂シート３０と同様の本体枠部３５と、本体枠部３５の各辺部３１～３４から張り出した４つの張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９とを有する。

４つの張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９のうちの張出部３７、３９は、上述した樹脂シート３０と同様、対応する辺部３２、３４の全長に亘って延びている。張出部３６Ｂは、対応する辺部３１の全長に亘って延びておらず、辺部３２側の外縁Ｅまで達しないように短縮されている。張出部３６Ｂは張出部３７の幅よりも長く短縮されており、折り曲げられた際に、張出部３６Ｂが張出部３７に重ならないように設定されている。張出部３８Ｂは、対応する辺部３３の全長に亘って延びておらず、辺部３４側の外縁Ｅまで達しないように短縮されている。張出部３８Ｂは張出部３９の幅よりも長く短縮されており、折り曲げられた際に、張出部３８Ｂが張出部３９に重ならないように設定されている。

樹脂枠２１Ｂでは、樹脂シート３０Ｂの各張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９が、本体枠部３５の外縁Ｅに沿って折り曲げられて、対応する辺部３１～３４と重ね合わされている。そのため、樹脂枠２１Ｂの辺部Ｓ１～Ｓ４は、樹脂シート３０の張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９が辺部３１～３４に折り重ねられた２層構造を有する。また、樹脂枠２１Ｂの角部Ｃ２、Ｃ４も、樹脂シート３０の張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９が辺部３１～３４に折り重ねられた２層構造を有する。樹脂枠２１Ｂの角部Ｃ１、Ｃ３では、角部Ｃ１、Ｃ３を挟む位置にある２つの張出部３６Ｂ、３７、３８Ｂ、３９の両方が折り重ねられた折重角部である。折重角部Ｃ１、Ｃ３では張出部３６Ｂ、３８Ｂが折り重ねられた上にさらに張出部３７、３９が折り重ねられており、折重角部Ｃ１、Ｃ３はいずれも３層構造を有する。したがって、樹脂枠２１Ｂにおいては、折重角部Ｃ１、Ｃ３を構成する樹脂シートの層数が辺部Ｓ１～Ｓ４を構成する樹脂シートの層数より多くなっている。

樹脂枠２１Ｂでは、角部Ｃ１、Ｃ３がいずれも折重角部であり、かつ、辺部Ｓ１～Ｓ４を構成する樹脂シートの層数より多い層数の樹脂シートで構成されているため、熱溶着前の状態において角部Ｃ１、Ｃ３の局所的な厚膜化が図られている。そのため、樹脂枠２１Ｂをバイポーラ電極１４に熱溶着する際に角部Ｃ１、Ｃ３を２回ローラプレスしたときに、角部Ｃ１、Ｃ３が過度に薄くなる事態が抑制され得る。したがって、樹脂枠２１Ｂの折重角部Ｃ１、Ｃ３の厚さと辺部Ｓ１～Ｓ４の厚さとの均一化が実現されている。

また、蓄電モジュール４の電極積層体１１において、図７に示した樹脂枠２１Ａと、図９に示した樹脂枠２１Ｂとを、バイポーラ電極１４およびセパレータを介して交互に重ね合わせてもよい。角部Ｃ２、Ｃ４が折重角部である樹脂枠２１Ａと、角部Ｃ１、Ｃ３が折重角部である樹脂枠２１Ｂとを重ね合わせることで、全ての角部Ｃ１～Ｃ４において辺部Ｓ１～Ｓ４との厚さの均一化を図ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限らず、様々に変形することができる。たとえば、樹脂枠の折重角部の層数および辺部の層数は、折重角部の層数が辺部の層数より多い限りにおいて、適宜増減することができる。たとえば、折重角部を構成する樹脂シートの層数は３層に限らず、４層以上であってもよい。樹脂枠の複数の角部が折重角部である場合、各折重角部を構成する樹脂シートの層数は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。辺部は、２層に限らず、適宜増減することができる。

１…蓄電装置、４…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１１ａ…側面、１３…セパレータ、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１６…正極、１７…負極、２１、２１Ａ、２１Ｂ…樹脂枠、２１ａ…段部、２２…二次シール、３０、３０Ａ、３０Ｂ…樹脂シート、３１～３４…辺部、３５…本体枠部、３６、３６Ａ、３６Ｂ、３７、３８、３８Ａ、３８Ｂ、３９…張出部、Ｃ１～Ｃ４…角部、Ｓ１～Ｓ４…辺部。

Claims (6)

1. 矩形をなす電極と、前記電極の縁部に接合された矩形枠状の樹脂枠と、を備える蓄電モジュールであって、
   前記樹脂枠は、１枚の樹脂シートで構成されているとともに、４つの角部と、前記角部同士をつなぐ４つの辺部とで構成されており、
   前記４つの角部のうちの少なくとも一部が、前記１枚の樹脂シートが折り重ねられた折重角部であり、
   前記折重角部における前記樹脂シートの層数が前記辺部における前記樹脂シートの層数より多く、かつ、前記折重角部の厚さと前記辺部の厚さとが均一化されている、蓄電モジュール。
2. 前記折重角部は３層以上の樹脂シートで構成されている、請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 前記樹脂シートは、矩形枠状の本体枠部と、該本体枠部の辺部に沿って延びる４つの張出部とを有し、
   前記樹脂枠は、前記樹脂シートの前記各張出部を前記本体枠部の外縁に沿って前記本体枠部に折り重ねて構成されており、
   前記折重角部は、前記本体枠部上において２つの前記張出部が重なり合って構成されている、請求項１または２に記載の蓄電モジュール。
4. 前記張出部が前記本体枠部の辺部の全長に亘って延びている、請求項３に記載の蓄電モジュール。
5. 前記樹脂シートの前記張出部の幅は、前記張出部が折り重ねられる前記本体枠部の辺部の幅より狭く、
   前記樹脂枠は、前記本体枠部と前記張出部とにより形成された段部を有する、請求項３または４に記載の蓄電モジュール。
6. 矩形をなす電極と、前記電極の縁部に接合された矩形枠状の樹脂枠と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
   前記電極の一方面に前記樹脂枠を載置するとともに前記樹脂枠の各辺部に沿ってローラを移動させて前記樹脂枠を前記電極に溶着する工程を含み、
   前記樹脂枠は、１枚の樹脂シートで構成されているとともに、４つの角部と、前記角部同士をつなぐ４つの辺部とで構成されており、
   前記４つの角部のうちの少なくとも一部が、前記１枚の樹脂シートが折り重ねられた折重角部であり、
   前記折重角部における前記樹脂シートの層数が前記辺部における前記樹脂シートの層数より多く、かつ、前記折重角部の厚さと前記辺部の厚さとが均一化されている、蓄電モジュールの製造方法。

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