JP7189093B2 - 蓄電モジュール及び蓄電装置 - Google Patents

Description

本発明の一側面は、蓄電モジュール及び蓄電装置に関する。

上下に配置された電池モジュール間に隔離部材が配置された電源装置が知られている（特許文献１）。隔離部材の底板には排出口が形成されている。この電源装置では、電池モジュールの安全弁から排出された電解液を隔離部材の底板によって受け取り、排出口から排出する。

特開２００６－３３１９５７号公報

ところで、例えば電源装置を自動車に搭載した場合、電源装置が水平面に対して傾くことがある。上記電源装置では、電池モジュールと隔離部材との間に隙間があるため、排出口が上方に移動するように電源装置が傾くと、安全弁（圧力調整弁）から排出された電解液が電池モジュールの表面を伝って電池モジュールの下面に回り込むおそれがある。

また、上記電池モジュールでは、安全弁の下方に板状の出力端子が取り付けられている。出力端子は水平面に平行に延在しているため、上述のように電源装置が傾くと、電解液が出力端子の下面を伝ってやはり電池モジュールの下面に回り込むおそれがある。

このように、圧力調整弁の排気口が上方に移動するように蓄電モジュールが傾くと、圧力調整弁の排気口から排出された電解液が、圧力調整弁の表面を伝って排気口から圧力調整弁の内部に向かう方向に流れるおそれがある。

本発明の一側面は、圧力調整弁の排気口から排出された電解液が圧力調整弁の表面を伝って排気口から圧力調整弁の内部に向かう方向に流れることを抑制できる蓄電モジュール及び蓄電装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る蓄電モジュールは、積層された複数の電極を備える電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、隣り合う前記複数の電極間に形成された内部空間と連通された第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た圧力調整弁と、を備え、前記内部空間内に電解液が収容されており、前記圧力調整弁は、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容され前記第２連通孔を塞ぐ弁体と、を備え、前記ハウジングは、前記第２連通孔が形成された第１面と、前記弁体を挟んで前記第１面とは反対側に配置された第２面と、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第３面と、を有し、前記第２面又は前記第３面には、前記内部空間において発生し前記第１連通孔及び前記第２連通孔を通過して前記ハウジング内に流入したガスを排出するための排気口が設けられ、前記圧力調整弁は、前記ハウジングに接続されるとともに前記排気口の重力方向下方に位置する傾斜部を備え、前記傾斜部は、前記排気口の中心軸方向に沿って延びるとともに前記ハウジングに接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜する傾斜面を有する。

上記蓄電モジュールでは、内部空間において発生したガスが排気口から排出される際に電解液が一緒に排出されることがある。この場合、排気口から排出された電解液は、排気口が設けられた面に沿って下方に向かって流れた後、傾斜した傾斜面に沿って下方に向かって流れる。ここで、傾斜面は、排気口の中心軸方向に沿って延びるとともに前記ハウジングに接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜している。よって、排気口が上方に移動するように、中心軸方向と傾斜面の傾斜方向とのなす角度（鋭角）θよりも小さい角度だけ蓄電モジュールが傾いたとしても、傾斜面の下端が傾斜面の上端よりも下方に位置する。そのため、上記蓄電モジュールでは、圧力調整弁の排気口から排出された電解液が圧力調整弁の表面を伝って排気口から圧力調整弁の内部に向かう方向に流れることを抑制できる。

前記中心軸方向から見た幅方向において、前記傾斜面の長さは前記排気口の長さよりも長くてもよい。この場合、排気口から排出された電解液の全部又は大部分が傾斜面上に流れる。

前記中心軸方向から見た幅方向において、前記傾斜面は、前記傾斜面の両端から中央に向かって下方に向かうように傾斜してもよい。この場合、幅方向において、傾斜面の両端から外側に電解液が流れることを抑制できる。

本発明の一側面に係る蓄電装置は、第１蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュール上に積層された第２蓄電モジュールとを備える蓄電装置であって、前記第２蓄電モジュールは、上記蓄電モジュールであり、前記中心軸方向から見て前記傾斜部の下端が前記第１蓄電モジュールと重なっている。

上記蓄電装置では、傾斜面の下端から落下した電解液が、第１蓄電モジュールと第２蓄電モジュールとの間に流れ込むことを抑制できる。

本発明の一側面によれば、圧力調整弁の排気口から排出された電解液が圧力調整弁の表面を伝って排気口から圧力調整弁の内部に向かう方向に流れることを抑制できる蓄電モジュール及び蓄電装置が提供され得る。

本実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。 蓄電モジュールの内部構成の一例を示す概略断面図である。 蓄電モジュールの概略斜視図である。 蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面図を含む）である。 Ｙ軸方向から見た蓄電装置の一部を示す側面図である。 Ｘ軸方向から見た圧力調整弁を示す図である。 変形例に係る圧力調整弁の傾斜部を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図中には、必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示される。

図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。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２を含むモジュール積層体４と、モジュール積層体４に対してモジュール積層体４の積層方向Ｄ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４は、複数（ここでは４つ）の蓄電モジュール２と、複数（ここでは３つ）の導電板５とを含む。蓄電モジュール２は、バイポーラ電池であり、積層方向Ｄから見て矩形状をなしている。蓄電モジュール２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、ニッケル水素二次電池を例示する。

積層方向Ｄに互いに隣り合う蓄電モジュール２同士は、導電板５を介して電気的に直列に接続されている。モジュール積層体４の積層方向Ｄの積層端には、蓄電モジュール２に電気的に接続された導電板Ｐと、絶縁板Ｆとが順に積層されている。一方の導電板Ｐには正極端子６が接続され、他方の導電板Ｐ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Ｐの縁部から積層方向Ｄ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。

蓄電モジュール２間に配置された導電板５の内部には、空気等の冷却用媒体を流通させる複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、例えば積層方向Ｄ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２同士を電気的に接続する接続部材としての機能を有している。また、導電板５は、これらの流路５ａに冷却用媒体を流通させることにより、蓄電モジュール２で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持っている。図１の例では、積層方向Ｄから見た導電板５の面積は、蓄電モジュール２の面積よりも小さくなっているが、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２の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール２の面積よりも大きくなっていてもよい。

拘束部材３は、モジュール積層体４を積層方向Ｄ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Ｄから見た蓄電モジュール２、導電板５、及び導電板Ｐ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。各エンドプレート８と導電板Ｐとの間には、電気絶縁性を有する絶縁板Ｆが設けられているため、この絶縁板Ｆにより、エンドプレート８と導電板Ｐ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４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に向かって通されている。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２、導電板５、及び導電板Ｐがエンドプレート８によって挟持され、モジュール積層体４としてユニット化されている。また、モジュール積層体４に対し、積層方向Ｄに拘束荷重が付加されている。

次に、蓄電モジュール２の構成について詳細に説明する。図２は、蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図３は、蓄電モジュールの概略斜視図である。図２及び図３において、蓄電モジュール２は、積層方向Ｄにおいて複数のセル（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。蓄電モジュール２は、モジュール本体１１と、モジュール本体１１に取り付けられた複数（ここでは４つ）の圧力調整弁１２とを備える。モジュール本体１１は、電極積層体１５と、電極積層体１５を取り囲むように配置された枠体１６とを備える。電極積層体１５は、セパレータ１４を介して蓄電モジュール２の積層方向Ｄに沿って積層された複数の電極を備える。複数の電極は、複数のバイポーラ電極１３と、負極終端電極２１と、正極終端電極２０とを含む。

バイポーラ電極１３は、一方面１７ａ及び一方面１７ａの反対側の他方面１７ｂを含む電極板１７と、一方面１７ａに設けられた正極活物質層１８と、他方面１７ｂに設けられた負極活物質層１９とを有している。正極活物質層１８は、正極活物質を含む正極スラリーが電極板１７に塗工されることにより形成されている。正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極活物質層１９は、負極活物質を含む負極スラリーが電極板１７に塗工され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挙げられる。

本実施形態では、電極板１７の他方面１７ｂにおける負極活物質層１９の形成領域は、電極板１７の一方面１７ａにおける正極活物質層１８の形成領域に対して一回り大きくなっている。電極積層体１５において、１つのバイポーラ電極１３の正極活物質層１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向Ｄの一方に隣り合う別のバイポーラ電極１３の負極活物質層１９と対向している。電極積層体１５において、１つのバイポーラ電極１３の負極活物質層１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向Ｄの他方に隣り合う別のバイポーラ電極１３の正極活物質層１８と対向している。

負極終端電極２１は、電極板１７と、電極板１７の他方面１７ｂに設けられた負極活物質層１９とを有している。負極終端電極２１は、他方面１７ｂが電極積層体１５における積層方向Ｄの中央側を向くように、積層方向Ｄの一端に配置されている。負極終端電極２１の電極板１７の一方面１７ａは、電極積層体１５の積層方向Ｄにおける一方の外側面を構成し、蓄電モジュール２に隣接する一方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極２１の電極板１７の他方面１７ｂに設けられた負極活物質層１９は、セパレータ１４を介して、積層方向Ｄの一端のバイポーラ電極１３の正極活物質層１８と対向している。

正極終端電極２０は、電極板１７と、電極板１７の一方面１７ａに設けられた正極活物質層１８とを有している。正極終端電極２０は、一方面１７ａが電極積層体１５における積層方向Ｄの中央側を向くように、積層方向Ｄの他端に配置されている。正極終端電極２０の電極板１７の他方面１７ｂは、電極積層体１５の積層方向Ｄにおける他方の外側面を構成し、蓄電モジュール２に隣接する他方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。正極終端電極２０の一方面１７ａに設けられた正極活物質層１８は、セパレータ１４を介して、積層方向Ｄの他端のバイポーラ電極１３の負極活物質層１９と対向している。

電極板１７は、水平方向に延在する板形状を有する導電体であり、可撓性を示す。このため水平方向は、電極板１７の延在方向とも言える。電極板１７は、例えばニッケル箔、メッキ処理が施された鋼板、またはメッキ処理が施されたステンレス鋼板である。鋼板としては、例えばＪＩＳ Ｇ ３１４１：２００５にて規定される冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ等）が挙げられる。ステンレス鋼板としては、例えばＪＩＳ Ｇ ４３０５：２０１５にて規定されるＳＵＳ３０４等が挙げられる。電極板１７の厚さは、例えば０．１μｍ以上１０００μｍ以下である。なお、電極板１７がニッケル箔である場合、当該ニッケル箔にメッキ処理が施されてもよい。電極板１７の縁部１７ｃ（バイポーラ電極１３の縁部）は、矩形枠状をなし、正極スラリー及び負極スラリー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、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４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又は不織布等が例示される。セパレータ１４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。

枠体１６は、例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。枠体１６は、電極板１７の縁部１７ｃを包囲するように電極積層体１５の側面１５ａに設けられている。枠体１６は、側面１５ａにおいて縁部１７ｃを保持している。枠体１６は、電極板１７の縁部１７ｃに結合された複数の第１封止部２２と、積層方向Ｄに沿って側面１５ａに延び、第１封止部２２のそれぞれに結合された第２封止部２３とを有している。第１封止部２２及び第２封止部２３は、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂によって構成されている。第１封止部２２及び第２封止部２３の構成材料としては、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）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。

第１封止部２２は、電極板１７の一方面１７ａにおいて縁部１７ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形枠状をなしている。本実施形態では、バイポーラ電極１３の電極板１７のみならず、負極終端電極２１の電極板１７及び正極終端電極２０の電極板１７に対しても第１封止部２２が設けられている。負極終端電極２１では、電極板１７の一方面１７ａの縁部１７ｃに第１封止部２２が設けられ、正極終端電極２０では、電極板１７の一方面１７ａ及び他方面１７ｂの双方の縁部１７ｃに第１封止部２２が設けられている。

第１封止部２２は、電極板１７の縁部１７ｃに重ねられ、重なり部分Ｋが形成されている。重なり部分Ｋにおいて、第１封止部２２は、例えば超音波又は熱圧着によって電極板１７に気密に溶着されている。第１封止部２２は、例えば積層方向Ｄに所定の厚さを有するフィルムを用いて形成されている。第１封止部２２の内側は、積層方向Ｄに互いに隣り合う電極板１７の縁部１７ｃ同士の間に位置している。第１封止部２２の外側は、電極板１７の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、第２封止部２３によって保持されている。積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う第１封止部２２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、第１封止部２２の外縁部分同士は、例えば熱板溶着などによって互いに結合していてもよい。

電極積層体１５において、積層方向Ｄについて内層に位置する第１封止部２２の内縁側には、セパレータ１４の縁部を載置するための段部２２ｓが設けられている。段部２２ｓは、第１封止部２２を構成するフィルムの外縁部分を内側に折り返すことによって形成されていてもよい。段部２２ｓは、下段を構成するフィルムに上段を構成するフィルムを重ね合わせることによって形成されていてもよい。

第２封止部２３は、電極積層体１５及び第１封止部２２の外側に設けられ、蓄電モジュール２の外壁（筐体）を構成している。第２封止部２３は、例えば樹脂の射出成型によって形成され、積層方向Ｄに沿って電極積層体１５の全長にわたって延在している。第２封止部２３は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形の枠状である。第２封止部２３は、例えば射出成型時の熱によって第１封止部２２の外縁部分に溶着されている。

第２封止部２３は、積層方向Ｄにおける両端部にオーバーハング部２３ａをそれぞれ有している。一方のオーバーハング部２３ａは、積層方向Ｄの一端部において第１封止部２２の内縁側に張り出し、負極終端電極２１を構成する電極板１７の一方面１７ａに溶着された第１封止部２２に結合している。他方のオーバーハング部２３ａは、積層方向Ｄの他端部において第１封止部２２の内縁側に張り出し、正極終端電極２０を構成する電極板１７の他方面１７ｂに溶着された第１封止部２２に結合している。一方及び他方のオーバーハング部２３ａの張り出し長さは、互いに等しくなっており、これらのオーバーハング部２３ａの先端２４ａは、積層方向Ｄから見て電極板１７と第１封止部２２との重なり部分Ｋに重なるように位置している。

第１封止部２２及び第２封止部２３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、第２封止部２３は、第１封止部２２と共に、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合うバイポーラ電極１３の間、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う負極終端電極２１とバイポーラ電極１３との間、及び積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う正極終端電極２０とバイポーラ電極１３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１３の間、負極終端電極２１とバイポーラ電極１３との間、及び正極終端電極２０とバイポーラ電極１３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。本実施形態では、電極板１７の一方面１７ａと、当該電極板１７と隣り合う一の電極板１７の他方面１７ｂと、第１封止部２２とによって囲われた空間が内部空間Ｖとなっている。この内部空間Ｖには、電解液が収容される。電解液は、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液を含む水系の電解液である。電解液は、セパレータ１４、正極活物質層１８、及び負極活物質層１９内に含浸されている。

次に、図３～図６を参照して、圧力調整弁１２の構成について詳細に説明する。図４は、蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面図を含む）である。図５は、Ｙ軸方向から見た蓄電装置の一部を示す側面図である。図６は、Ｘ軸方向から見た圧力調整弁を示す図である。

図３及び図４に示されるように、枠体１６を構成する１つの壁部１６ａには、圧力調整弁１２を取り付けるための複数（ここでは４つ）の取付領域２４が設けられている。各取付領域２４において、枠体１６は、内部空間Ｖ（図２参照）に連通された第１連通孔１６ｂを有する。各取付領域２４には、複数（ここでは６つ）の第１連通孔１６ｂが設けられている。第１連通孔１６ｂは、各取付領域２４において３列２段（Ｙ軸方向に３列、Ｚ軸方向に２段）に配列されている。したがって、第１連通孔１６ｂは、壁部１６ａにおいて１２列２段に配列されている。各第１連通孔１６ｂは、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。

各第１連通孔１６ｂは、第１封止部２２に設けられた連通孔２５と、第２封止部２３に設けられた連通孔２６とを含む。第１連通孔１６ｂ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、第１連通孔１６ｂ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。

各取付領域２４において、第２封止部２３は、略枠状の突起２７を有している。突起２７は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを熱溶着により接合すると共に、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を形成する。流路２８は、連通孔２６の一部である。流路２８は、Ｘ軸方向に垂直な面に沿った断面において矩形状を有している。突起２７は、Ｘ軸方向から見て、格子状に形成されている。

圧力調整弁１２は、ケース２９と、複数（ここでは６つ）の弁体３０と、カバー３１とを有している。ケース２９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２９は、ケース２９とカバー３１とが対向する対向方向（Ｘ軸方向）から見て略矩形状に形成されている。対向方向は、モジュール本体１１（壁部１６ａ）に対する圧力調整弁１２の取付方向でもある。

ケース２９は、底壁部３２を有している。底壁部３２の外面３２ａには、モジュール本体１１の複数の第１連通孔１６ｂとそれぞれ連通された複数（ここでは６つ）の第２連通孔３３が形成されている。第２連通孔３３は、Ｘ軸方向に垂直な面（ＹＺ平面）に沿った断面で円形状を有している。第２連通孔３３は、底壁部３２を貫通している。底壁部３２は、モジュール本体１１に向かって突出した突起３４を有している。

突起３４は、略枠状であり、第２連通孔３３を囲むように設けられている。突起３４は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを熱溶着により接合すると共に、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）の流路を形成する。突起３４は、モジュール本体１１の突起２７と熱溶着により接合されている。突起３４は、突起２７に対応する形状及び寸法を有している。

ケース２９は、それぞれ底壁部３２からカバー３１に向かって突出した側壁部３６及び隔壁部３７を有している。本実施形態では、側壁部３６及び隔壁部３７は、底壁部３２と一体的に形成されている。側壁部３６は、複数（ここでは６つ）の弁体３０を包囲するように、底壁部３２の縁部に立設されている。

隔壁部３７は、各弁体３０の側面３０ｃを覆うように底壁部３２に立設されている。すなわち、隔壁部３７は、各弁体３０が収容される円柱状の収容空間Ｓ１を形成している。本実施形態では、隔壁部３７と側壁部３６の一部とが弁体３０の側面３０ｃを包囲することによって、収容空間Ｓ１が形成されている。

弁体３０は、第２連通孔３３を塞ぐように、収容空間Ｓ１に収容されている。弁体３０は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体３０は、第２連通孔３３を塞ぐ第１端面３０ａと、第１端面３０ａとは反対側に位置する第２端面３０ｂと、第１端面３０ａ及び第２端面３０ｂを接続する側面３０ｃとを有している。第１端面３０ａは、底壁部３２と対向している。第２端面３０ｂは、カバー３１と対向し、カバー３１によって押圧される被押圧面である。第１端面３０ａが底壁部３２に対して押し付けられた状態で配置されることで、弁体３０は第２連通孔３３を塞いでいる。弁体３０は、内部空間Ｖの圧力に応じて、第２連通孔３３を開閉させる。弁体３０の側面３０ｃと隔壁部３７の内壁面又は側壁部３６の内壁面との間には、隙間Ｇが設けられている。

カバー３１は、ケース２９の開口を塞ぐ部材である。カバー３１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３１は、ケース２９の開口端面に溶着により接合されている。カバー３１は、複数の弁体３０をケース２９の底壁部３２に押し付ける押圧部材としても機能する。カバー３１は、弁体３０をケースの底壁部３２に押し付けた状態を維持しつつ、ケース２９の開口端面に接合されている。具体的には、カバー３１の内面の縁部は、側壁部３６の端部に例えば超音波溶着によって接合されている。

カバー３１は、ケース２９の開口端面に接合される本体部３１ａと、本体部３１ａに接続される傾斜部３１ｂとを有する。本体部３１ａは、Ｘ軸方向から見て矩形形状を有する板状部である。傾斜部３１ｂは、本体部３１ａの下端に接続される。傾斜部３１ｂは、板厚方向から見て矩形形状を有する板状部である。傾斜部３１ｂの厚みは、本体部３１ａの厚み以下であってもよい。

ケース２９及び本体部３１ａは、弁体３０を収容するハウジング５０を構成している。ハウジング５０は、第２連通孔３３が形成された第１面である底壁部３２の外面３２ａと、弁体３０を挟んで外面３２ａとは反対側に配置された第２面である本体部３１ａの側面３１ｓと、外面３２ａと側面３１ｓとを繋ぐ第３面である一対の側面５０ａと、外面３２ａと側面３１ｓとを繋ぐと共に一対の側面５０ａ同士を繋ぐ第４面である上面５０ｂ及び下面５０ｃとを備える（図３～図５参照）。一対の側面５０ａ、上面５０ｂ及び下面５０ｃは、ケース２９の側壁部３６の外面である。本実施形態において、側面３１ｓは、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に沿って延在している。一対の側面５０ａは、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に沿って延在している。Ｚ軸方向は例えば鉛直方向（重力方向）であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は例えば水平方向である。側面３１ｓ及び一対の側面５０ａは、例えば鉛直方向に平行であるが、鉛直方向に対して例えば１０°以下の角度で傾斜した方向に平行であってもよい。

本体部３１ａの側面３１ｓには、内部空間Ｖにおいて発生し第１連通孔１６ｂ及び第２連通孔３３を通過してハウジング５０内に流入したガスを排出するための排気口４１が設けられている。本実施形態では一例として、矩形板状を有する本体部３１ａの一対の対角部のそれぞれに、Ｘ軸方向に延びる断面円形状の排気口４１が設けられている。排気口４１は、対向方向から見て弁体３０と重ならないように配置されている。なお、排気口４１が設けられる位置及び形状、並びに排気口４１の個数は、この例に限られない。

傾斜部３１ｂは、排気口４１の重力方向下方に位置する。傾斜部３１ｂは、ハウジング５０に接続された上端３１ｆと、下端３１ｅとを有する。傾斜部３１ｂは、側面３１ｓに対して傾斜した傾斜面３１ｔを有する。傾斜面３１ｔは側面３１ｓの下端に接続される。傾斜面３１ｔは、傾斜面３１ｔの法線方向から見て、矩形形状を有する平面である。図５に示されるように、傾斜面３１ｔは、排気口４１の中心軸方向Ｈ１ａに沿って延びるとともにハウジング５０に接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜する。中心軸方向Ｈ１ａは、排気口４１の中心を通る。中心軸方向Ｈ１ａは、ハウジング５０の内部から排気口４１を介してハウジング５０の外部に向かう方向である。すなわち、中心軸方向Ｈ１ａは、排気口４１が設けられた側面３１ｓに交差（直交）する方向Ｈ１（Ｘ軸方向）のうち排気口４１からハウジング５０の外部に向かう方向である。「中心軸方向Ｈ１ａに沿って延びる」とは、中心軸方向Ｈ１ａの成分を有する方向に延びることを意味する。傾斜面３１ｔは、側面３１ｓの法線方向において側面３１ｓから離れるにつれて下方に向かうように傾斜している。ＸＺ断面において、傾斜面３１ｔは、基端から先端まで傾斜方向Ｉに向かって延在している。傾斜面３１ｔの傾斜方向Ｉと中心軸方向Ｈ１ａとのなす角度（鋭角）θは、１０°以上であってもよいし、２０°以上であってもよいし、３０°以上であってもよい。

図６に示されるように、中心軸方向Ｈ１ａから見た幅方向Ｈ２において、傾斜面３１ｔの長さＬ２は排気口４１の長さＬ１よりも長い。幅方向Ｈ２は、中心軸方向Ｈ１ａから見たときの左右方向（Ｙ軸方向）である。幅方向Ｈ２は、排気口４１が設けられた側面３１ｓに沿っている。傾斜面３１ｔの長さＬ２は、幅方向Ｈ２における圧力調整弁１２の全長と略同じであってもよい。幅方向Ｈ２において、傾斜面３１ｔの長さＬ２は排気口４１の長さＬ１と略同じであってもよい。すなわち、幅方向Ｈ２において、傾斜面３１ｔは、排気口４１と同じ位置にのみ設けられてもよい。

積層方向Ｄにおいて下の蓄電モジュール２（第１蓄電モジュール）上に積層された上の蓄電モジュール２（第２蓄電モジュール）は、傾斜部３１ｂを有する圧力調整弁１２を有している。上の蓄電モジュール２の傾斜部３１ｂの下端３１ｅは、中心軸方向Ｈ１ａから見て下の蓄電モジュール２と重なっている。

続いて、圧力調整弁１２の動作について説明する。図４に示されるように、圧力調整弁１２において、ケース２９の第２連通孔３３は、枠体１６の第１連通孔１６ｂを介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、第２連通孔３３が弁体３０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３０が底壁部３２から離間するように弾性変形し、第２連通孔３３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からのガスは、弁体３０の側面３０ｃと隔壁部３７の内壁面との隙間Ｇ（収容空間Ｓ１）を介して、排気口４１から圧力調整弁１２の外部へと排出される。

蓄電モジュール２では、内部空間Ｖにおいて発生したガスが排気口４１から排出される際に電解液が一緒に排出されることがある。この場合、排気口４１から排出された電解液は、圧力調整弁１２の側面３１ｓに沿って下方に向かって流れた後、傾斜した傾斜面３１ｔに沿って下方に向かって流れる。その後、電解液は、傾斜面３１ｔの下端から落下する。ここで、傾斜面３１ｔは、中心軸方向Ｈ１ａに沿って延びるとともにハウジング５０に接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜している。よって、排気口４１が上方に移動するように、中心軸方向Ｈ１ａと傾斜面３１ｔの傾斜方向Ｉとのなす角度（鋭角）θよりも小さい角度だけＹ軸方向を軸として蓄電モジュール２が回転して傾いたとしても、傾斜面３１ｔの下端が傾斜面３１ｔの上端よりも下方に位置する。そのため、蓄電モジュール２では、圧力調整弁１２の排気口４１から排出された電解液が圧力調整弁１２の表面を伝って排気口４１からハウジング５０の内部に向かう方向（中心軸方向Ｈ１ａと反対の方向）に流れることを抑制できる。よって、電解液が圧力調整弁１２の表面を伝ってモジュール本体１１に向かって流れることを抑制できる。その結果、電解液が隣り合う蓄電モジュール２間に侵入することによって引き起こされる短絡を防止することができる。

幅方向Ｈ２において傾斜面３１ｔの長さＬ２が排気口４１の長さＬ１よりも長い場合、排気口４１から排出された電解液の全部又は大部分が傾斜面３１ｔ上に流れる。よって、圧力調整弁１２から排出された電解液が蓄電モジュール２の表面を伝ってモジュール本体１１に向かって流れることを更に抑制できる。

中心軸方向Ｈ１ａから見て、上の蓄電モジュール２の傾斜部３１ｂの下端３１ｅが下の蓄電モジュール２と重なっている蓄電装置１では、傾斜面３１ｔの下端から落下した電解液が、下の蓄電モジュール２と上の蓄電モジュール２との間に流れ込むことを抑制できる。

図７は、変形例に係る圧力調整弁の傾斜部を示す断面図である。変形例に係る圧力調整弁は、傾斜部３１ｂに代えて傾斜部１３１ｂを備えること以外は圧力調整弁１２と同じ構成を備える。傾斜部１３１ｂは、傾斜面３１ｔに代えて傾斜面１３１ｔを有する以外は傾斜部３１ｂと同じ構成を備える。幅方向Ｈ２において、傾斜面１３１ｔは、傾斜面１３１ｔの両端から中央に向かって下方に向かうように傾斜している。すなわち、傾斜面１３１ｔは、Ｘ軸方向に直交するＹＺ断面において、Ｖ字形状を有する。この場合、幅方向Ｈ２において、傾斜面１３１ｔの両端から外側に電解液が流れることを抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、圧力調整弁１２のカバー３１の側面３１ｓに傾斜部３１ｂ，１３１ｂが接続されているが、ハウジング５０の他の部分（例えばケース２９等）に傾斜部３１ｂ，１３１ｂが接続されてもよい。傾斜部３１ｂ，１３１ｂはハウジング５０の下面５０ｃに接続されてもよい。

排気口４１は、一対の側面５０ａのうち少なくとも１つに設けられてもよい。この場合、傾斜部３１ｂ，１３１ｂは、排気口４１が設けられた側面５０ａ又は下面５０ｃに接続される。傾斜面３１ｔ，１３１ｔは、排気口４１の中心軸方向に沿って延びるとともにハウジング５０に接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜している。すなわち、傾斜面３１ｔ，１３１ｔは、排気口４１が設けられた側面５０ａの法線方向において側面５０ａから離れるにつれて下方に向かうように傾斜している。これにより、排気口４１が上方に移動するように、Ｘ軸方向を軸として蓄電モジュール２が回転して傾いたとしても、傾斜面３１ｔの下端が傾斜面３１ｔの上端よりも下方に位置する。

ハウジング５０は、例えばＸ軸方向を中心軸とする円柱形状を有してもよい。この場合、側面３１ｓは円形状を有する。ハウジング５０は、上面５０ｂ、下面５０ｃ及び一対の側面５０ａを備えず、円筒面（ハウジング５０の第３面）を備える。排気口４１は、側面３１ｓに設けられてもよいし、円筒面に設けられてもよい。図３～図６に示される実施形態と同様に排気口４１が側面３１ｓに設けられる場合、傾斜部３１ｂ，１３１ｂは、側面３１ｓに接続されてもよいし、円筒面のうち排気口４１の下方に位置する部分に接続されてもよい。一方、排気口４１が円筒面に設けられる場合、傾斜部３１ｂ，１３１ｂは、円筒面のうち排気口４１の下方に位置する部分に接続される。傾斜面３１ｔ，１３１ｔは、排気口４１の中心軸方向に沿って延びるとともにハウジング５０に接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜している。

上記実施形態では、傾斜面３１ｔ，１３１ｔが側面３１ｓの下端に接続されているが、側面３１ｓの下端と排気口４１との間に傾斜面３１ｔ，１３１ｔが接続されてもよい。

上記実施形態では、中心軸方向Ｈ１ａから見て、上の蓄電モジュール２の傾斜部３１ｂの下端３１ｅが下の蓄電モジュール２と重なっているが、上の蓄電モジュール２の傾斜部３１ｂの下端３１ｅが下の蓄電モジュール２と重ならなくてもよい。

また、幅方向Ｈ２における傾斜面３１ｔ，１３１ｔの両端のそれぞれには、上方に突出する壁面が設けられてもよい。この場合、幅方向Ｈ２において、傾斜面３１ｔ，１３１ｔの両端から外側に電解液が流れることを抑制できる。

１…蓄電装置、２…蓄電モジュール、１１…モジュール本体、１２…圧力調整弁、１３…バイポーラ電極（電極）、１５…電極積層体、１６…枠体、１６ｂ…第１連通孔、２０…正極終端電極（電極）、２１…負極終端電極（電極）、３０…弁体、３１ｂ，１３１ｂ…傾斜部、３１ｅ…下端、３１ｆ…上端、３１ｓ…側面（第２面）、３１ｔ，１３１ｔ…傾斜面、３２ａ…外面（第１面）、３３…第２連通孔、４１…排気口、５０…ハウジング、５０ａ…側面（第３面）、Ｈ１ａ…中心軸方向、Ｈ２…幅方向、Ｖ…内部空間。

Claims (4)

1. 積層された複数の電極を備える電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、隣り合う前記複数の電極間に形成された内部空間と連通された第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た圧力調整弁と、
   を備え、
   前記内部空間内に電解液が収容されており、
   前記圧力調整弁は、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有するハウジングと、前記ハウジング内に収容され前記第２連通孔を塞ぐ弁体と、を備え、
   前記ハウジングは、前記第２連通孔が形成された第１面と、前記弁体を挟んで前記第１面とは反対側に配置された第２面と、前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第３面と、を有し、
   前記第２面又は前記第３面には、前記内部空間において発生し前記第１連通孔及び前記第２連通孔を通過して前記ハウジング内に流入したガスを排出するための排気口が設けられ、
   前記複数の電極の積層方向が重力方向となるように蓄電モジュールが載置された状態において、前記圧力調整弁は、前記ハウジングに接続されるとともに前記排気口の重力方向下方に位置する傾斜部を備え、
   前記積層方向が重力方向となるように前記蓄電モジュールが載置された状態において、前記傾斜部は、前記排気口の中心軸方向に沿って延びるとともに前記ハウジングに接続される基端側から先端にかけて重力方向下方に傾斜する傾斜面を有し、
   前記中心軸方向は、前記ハウジングの内部から前記排気口を介して前記ハウジングの外部に向かう方向であり、
   前記傾斜面には、前記排気口から排出された電解液が流れる、蓄電モジュール。
2. 前記中心軸方向から見た幅方向において、前記傾斜面の長さは前記排気口の長さよりも長い、請求項１に記載の蓄電モジュール。
3. 前記中心軸方向から見た幅方向において、前記傾斜面は、前記傾斜面の両端から中央に向かって下方に向かうように傾斜している、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。
4. 第１蓄電モジュールと、前記第１蓄電モジュール上に積層された第２蓄電モジュールとを備える蓄電装置であって、
   前記第２蓄電モジュールは、請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電モジュールであり、
   前記中心軸方向から見て前記傾斜部の下端が前記第１蓄電モジュールと重なっている、蓄電装置。

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