JP7430615B2 - 蓄電装置 - Google Patents

Description

本開示は、蓄電装置に関する。

従来の蓄電装置として、積層された複数の蓄電モジュールを備える蓄電装置が知られている。また、従来の蓄電モジュールとして、電極板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が知られている。蓄電モジュールの封止された内部には電解液が存在する。複数の蓄電モジュールは積層されて、積層方向の両端部から拘束板で拘束される。

特開２００７－２１３９９０号公報

ここで、蓄電モジュールの封止された内部には電解液が存在しているが、当該電解液が漏れる可能性もある。上述したような蓄電装置では、装置外部への液漏れを抑制することが求められる。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、装置外部への液漏れを抑制できる蓄電装置を提供する。

本開示の蓄電装置は、蓄電モジュールと、第１方向において蓄電モジュールを挟むように上下に積層される一対の集電板と、第１方向において蓄電モジュールと一対の集電板を挟むように上下に積層される一対の絶縁板と、第１方向において蓄電モジュールと一対の集電板と一対の絶縁板とを挟むように上下に積層される一対の拘束板と、を備える、蓄電装置であって、蓄電モジュールは、発電要素とともに電解液を収容する収容空間を備え、蓄電モジュールの側面には収容空間に連通する圧力調整弁が設けられ、蓄電モジュールに対して第１方向における下側に配置される絶縁板は、集電板と拘束板との間に配置される本体部と、本体部の外縁部に設けられ、第１方向からみて少なくとも圧力調整弁に対応する位置に配置され、蓄電モジュールから排出された電解液をためる液受部と、を有し、本体部と液受部とは一体的に形成されている。

この蓄電装置では、絶縁板が、集電板と拘束板との間に設けられる。従って、拘束板と集電板との間の絶縁性が確保される。このような構成において、蓄電モジュールに対して第１方向における下側に配置される絶縁板は、第１方向からみて少なくとも圧力調整弁に対応する位置に配置され、蓄電モジュールから排出された電解液をためる液受部を有する。従って、蓄電モジュールにおいて圧力調整弁から電解液が排出された場合であっても、液受部が、圧力調整弁からの液を受けることができる。ここで、本体部と液受部とは一体的に形成されている。従って、本体部と液受部との間の境界部にて液が漏れることを抑制できる。以上より、装置外部への液漏れを抑制できる。

液受部は、底壁部及び収容側壁部を有し、底壁部及び収容側壁部によって凹状に構成されており、液受部には、当該液受部にためられた電解液を蓄電装置内の排液貯留部へと排出する排液ノズルが設けられる。この場合、凹状に構成された液受部が、蓄電モジュールから排出された電解液を受け取る容器として機能する。従って、液受部が受けることのできる電解液の量を増加することができる。更に、排液ノズルが、液受部にたまった電解液があふれ出ないように、排液貯留部に流すことができる。

底壁部は、本体部の平面方向に対して傾斜する傾斜部を備えており、底壁部の第１方向における最も下側となる位置に、排液ノズルが設けられる。この場合、液受部は、受けた電解液を傾斜した傾斜部によって集めることができる。また、液受部は、集めた電解液があふれ出ないように、排液ノズルから排出することができる。

絶縁板は、本体部の外縁部のうち、液受部以外の箇所において、第１方向における少なくとも一方側へ延びる側壁部を有してよい。この場合、絶縁板は、液受部以外の箇所において、側壁部によって絶縁距離を確保することができる。更に、側壁部は、絶縁板と拘束板との間の位置合わせ部材としても機能することができる。

蓄電モジュールは、第１方向において両端に電流取出面を有し、液受部を有する絶縁板に接触する集電板は、蓄電モジュールの電流取出面に電気的に接触する平板部と、平板部に接続され蓄電モジュールからの電流を取り出す取出部と、を有しており、取出部は、第１方向からみて、液受部と蓄電モジュールを挟んだ反対側に設けられている。この場合、集電板は、高出力で電流を取り出すことができる。また、取出部が、液受部の反対側に配置されるため、取出部及び電解液を介して集電板と拘束板とが短絡することを抑制できる。

本開示によれば、装置外部への液漏れを抑制できる蓄電装置を提供できる。

一実施形態に係る蓄電装置の斜視図である。 蓄電装置のうち、Ｚ軸方向の負側の端部付近の構成の展開斜視図である。 絶縁体及び拘束板の全体構成を示す展開斜視図である。 集電板、絶縁板、及び拘束板を組み立てた状態を示す斜視図である。 図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。 図４のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図２のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 比較例に係る蓄電装置の断面図である。

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１を参照して、本実施形態に係る蓄電装置１について説明する。図１は、蓄電装置１の側面図である。

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、及び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、モジュール積層体２と、拘束部材４と、を備えている。モジュール積層体２は、積層された複数の蓄電モジュール３を含んでいる。拘束部材４は、モジュール積層体２に対して、積層方向（第１方向）の両側から拘束荷重を付加する。蓄電モジュール３は、積層方向から見て、例えば矩形状を有する。本明細書では、説明の便宜上、積層方向をＺ軸方向とし、積層方向から見た蓄電モジュール３の長手方向をＹ軸方向とし、蓄電モジュール３の短手方向をＸ軸方向としている。なお、積層方向とは、蓄電モジュール３と一対の集電板５Ａ，５Ｂ（後述）を積層する方向である。また、本明細書では、蓄電装置１の使用時における姿勢を基準として、「上」「下」の語を用いる。ここでは、Ｚ軸方向の正側が上側に該当し、負側が下側に該当する。ただし、「上」「下」という語は、蓄電装置１の流通時などの姿勢まで限定するものではない。また、本実施形態に係る蓄電装置１は、上側の絶縁板２０Ａ及び下側の絶縁板２０Ｂが同趣旨の構造を有しているため、絶縁板２０Ａを下側に配置してもよい。

モジュール積層体２は、複数（本実施形態では７つ）の蓄電モジュール３と、複数（本実施形態では８つ）の集電板５と、を含む。蓄電モジュール３は、一例としてバイポーラ電池である。蓄電モジュール３は、例えばニッケル水素二次電池及びリチウムイオン二次電池等の二次電池である。ただし、蓄電装置１は、上記二次電池に限られず、例えば電気二重層キャパシタであってもよい。本実施形態では、蓄電装置１は、ニッケル水素二次電池である。

複数の蓄電モジュール３は、集電板５を介して積層されている。Ｚ軸方向に互いに隣り合う蓄電モジュール３同士は、集電板５を介して電気的に接続されている。本実施形態では、図３に示されるように、複数の（８つ）の集電板５は、Ｚ軸方向における一端側の集電板５Ａと、他端側の集電板５Ｂと、蓄電モジュール３間に介在する複数（６つ）の集電板５Ｃと、によって構成されている。集電板５Ｃは、Ｚ軸方向に互いに隣り合う蓄電モジュール３間に設けられている。Ｚ軸方向に互いに隣り合う蓄電モジュール３間において、集電板５Ｃは、互いに対向する電極積層体の電極露出部間に接触配置されている。

集電板５Ａ，５Ｂは、複数の蓄電モジュール３のうち積層端に位置する蓄電モジュール３のＺ軸方向の正側及び負側に設けられている。これにより、集電板５Ａ，５Ｂは、積層方向であるＺ軸方向において蓄電モジュール３を挟むように上下に積層される。図１に示されるように、一方の集電板５Ａには、負極端子７が接続されている。他方の集電板５Ｂには、正極端子６（取出部）が接続されている。負極端子７及び正極端子６は、集電板５Ａ，５Ｂの縁部からＹ軸方向に突出している。負極端子７及び正極端子６を介して、蓄電装置１の充放電が実施される。なお、負極端子７及び正極端子６は、蓄電装置１のＹ軸方向の負側の端部に設けられる。また、本実施形態では、負極端子７は、Ｘ軸方向の正側に寄った位置に設けられ、正極端子６は、Ｘ軸方向の負側に寄った位置に設けられる。

拘束部材４は、モジュール積層体２をＺ軸方向の両側から上下に挟む一対の拘束板８（負極端子７側の拘束板８Ａ及び正極端子６側の拘束板８Ｂ）と、一対の拘束板８を連結する複数の連結部材９と、を含む。一対の拘束板８は、蓄電モジュール３と集電板５Ａ，５Ｂとを積層方向であるＺ軸方向に拘束する。また、一対の拘束板８は、積層方向であるＺ軸方向において蓄電モジュール３と集電板５Ａ，５Ｂと絶縁板２０Ａ，２０Ｂとを上下に挟むように積層される。連結部材９は、一対の拘束板８を介してＺ軸方向にモジュール積層体２に拘束荷重を付加する。本実施形態では、連結部材９は、一対の拘束板８を締結するボルト９ａ及びナット９ｂによって構成されている。

拘束板８は、Ｚ軸方向から見た蓄電モジュール３及び集電板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。拘束板８は、Ｚ軸方向から見てモジュール積層体２と重なる本体部１１と、本体部１１からＸ軸方向に延在すると共にＺ軸方向から見てモジュール積層体２と重ならない縁部１０と、を有する。本実施形態では、一対の縁部１０は、Ｘ軸方向における本体部１１の両側に設けられている。すなわち、本体部１１は、一対の縁部１０に挟まれている。縁部１０は、Ｚ軸方向の外側（Ｚ軸方向における蓄電モジュール３とは反対側）を向く外面１０ａと、Ｚ軸方向の内側（Ｚ軸方向における蓄電モジュール３側）を向く内面１０ｂと、を有している。本体部１１は、Ｚ軸方向の外側を向く外面１１ａと、Ｚ軸方向の内側を向く内面１１ｂと、を有している。外面１０ａは、外面１１ａよりもＺ軸方向の内側に位置している。内面１０ｂは、内面１１ｂよりもＺ軸方向の内側に位置している。

一対の縁部１０は、拘束板８の長手方向（Ｙ軸方向）に延在する外縁部分である。一対の縁部１０は、Ｚ軸方向から見てモジュール積層体２と重ならないように配置されている。各縁部１０には、ボルト９ａが挿通される複数の挿通孔１０ｃが設けられている。各縁部１０において、複数の挿通孔１０ｃは、拘束板８の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに離間するように配置されている。本実施形態では、複数の挿通孔１０ｃは、拘束板８の長手方向における縁部１０の一端から他端まで等間隔に配置されている。

ボルト９ａの頭部は、拘束板８Ａの外面１０ａ上に配置されている。ボルト９ａの軸部の先端部（ネジ先）は、拘束板８Ｂの外面１０ａから突出している。ボルト９ａの先端部には、ナット９ｂが螺合されている。ナット９ｂは、拘束板８Ｂの外面１０ａ上に配置されている。これにより、複数の蓄電モジュール３及び複数の集電板５が、拘束板８Ａ，８Ｂ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ている。また、Ｚ軸方向の拘束荷重がモジュール積層体２に対して付加されている。

集電板５Ａと拘束板８Ａとの間には、絶縁板２０Ａが設けられる。また、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間には、絶縁板２０Ｂが設けられる。絶縁板２０Ａ，２０Ｂは、集電板５Ａ，５Ｂと拘束板８Ａ，８Ｂとの間の絶縁性を確保するための部材である。

次に、図２を参照して、蓄電装置１のうち、Ｚ軸方向における端部付近の構成について更に詳細に説明する。図２は、蓄電装置１のうち、Ｚ軸方向の負側の端部付近の構成の展開斜視図である。なお、図２では、Ｚ軸方向の負側（正極端子６側）に対応する端部付近の構成について説明するが、Ｚ軸方向の正側（負極端子７側）に対応する端部付近も同趣旨の構成を有する。

図２に示すように、蓄電装置１は、Ｚ軸方向の負側の端部付近において、Ｚ軸方向の端部の蓄電モジュール３と、集電板５Ｂと、絶縁板２０Ｂと、拘束板８Ｂと、を備える。蓄電モジュール３、集電板５Ｂ、絶縁板２０Ｂ、及び拘束板８Ｂは、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形板状の形状を有している。集電板５Ｂは、後述の液受部２２を有する絶縁板２０Ｂに接触する。

蓄電モジュール３は、電極板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と、セパレータとを複数枚積層することによって構成された積層体１３（発電要素）によって構成される。また、積層体１３の外周部には枠状のシール部材１４（枠体）が設けられることで、当該シール部材１４でシールされている。積層体１３の内部には、電解液が封入される。なお、蓄電モジュール３はＺ軸方向において両端に電流取出面１３ａを有する。電流取出面１３ａは、蓄電モジュール３から電流を取り出す面であり、シール部材１４から積層体１３の電極が露出することによって形成される。

集電板５Ｂは、蓄電モジュール３に対して設けられた平板状の平板部１５と、上述の正極端子６と、を有する。平板部１５は、蓄電モジュール３の電流取出面１３ａと接触する。平板部１５は、Ｚ軸方向から見たときに、全域が電流取出面１３ａと重なる形状・大きさに形成されている。正極端子６は、平板部１５のＹ軸方向の負側の外縁部１５ａに形成される。正極端子６は、Ｚ軸方向からみて、Ｙ軸方向の正側に設けられた液受部２２と、蓄電モジュール３を挟んだ反対側に設けられている。これにより、一対の集電板５Ａ（図１参照）及び集電板５Ｂは、積層方向における両端側の電流取出面１３ａを挟むように設けられる。なお、本実施形態では、蓄電モジュール３が複数積層されている。従って、集電板５Ａ（図１参照）はＺ軸方向の正側の蓄電モジュール３のＺ軸方向の正側の電流取出面１３ａと接触し、集電板５ＢはＺ軸方向の負側の蓄電モジュール３のＺ軸方向の負側の電流取出面１３ａと接触する。ただし、蓄電装置１は一つの蓄電モジュール３を有していてもよい。この場合、集電板５Ａ，５Ｂは、一つの蓄電モジュール３の両側の電流取出面１３ａを挟むように設けられる。

絶縁板２０Ｂは、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間に設けられる、樹脂などの絶縁性の材料によって形成される部材である。絶縁板２０Ｂは、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁性を確保するために設けられた部材である。絶縁板２０Ｂは、蓄電モジュール３に対して積層方向における下側（すなわち、Ｚ軸方向における負側）に配置される。絶縁板２０Ｂは、Ｚ軸方向から見て集電板５Ｂの平板部１５の全域と重なるように配置される。これにより、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとが対向する箇所には、絶縁板２０Ｂが介在することで、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁性が確保される。なお、絶縁板２０ＢのＹ軸方向の負側のカバー部２４には、後述の端子台１７を覆う端子台保護部１６が形成される。絶縁板２０Ｂの更に詳細な構成については後述する。

拘束板８Ｂは、上述の通り、平板状の本体部１１と、ボルト挿通用の挿通孔１０ｃが形成された一対の縁部１０と、を備える。拘束板８ＢのＹ軸方向の負側の外縁部８ａには、端子台１７が設けられる。当該端子台１７には、正極端子６及び図示されない配線などが接続される。

次に、図３～図８を参照して、絶縁体２０の構成について、蓄電モジュール３、集電板５Ｂ、及び拘束板８Ｂとの位置関係を踏まえて、詳細に説明する。図３は、絶縁体２０及び拘束板８Ｂの全体構成を示す展開斜視図である。図４は、集電板５Ｂ、絶縁板２０Ｂ、及び拘束板８Ｂを組み立てた状態を示す斜視図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図４のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図８は、図２のＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

図３に示すように、絶縁板２０Ｂは、本体部２１と、液受部２２と、側壁部２３Ａ，２３Ｂと、カバー部２４と、を備える。なお、以降の説明においては、蓄電モジュール３から排出される電解液の流れとの関係を考慮して、絶縁板２０Ｂが蓄電モジュール３よりも鉛直方向における下側に配置されている姿勢を基準として説明を行う。すなわち、電解液は、Ｚ軸方向の正側から負側へ向かって流れる。以降の説明では、Ｚ軸方向の正側を「上」と称し、Ｚ軸方向の負側を「下」と称する場合がある。なお、Ｚ軸方向の正側に配置される拘束板８Ａと集電板５Ａとの間にも絶縁板２０Ｂが設けられており、当該絶縁板２０Ｂも図３等に示すＺ軸方向の負側の絶縁板２０Ｂと上下対称をなして同趣旨の構成を有している。従って、Ｚ軸方向の正側を下側に向けた場合、蓄電モジュール３から排出される電解液は、Ｚ軸方向の負側から正側へ流れるため、拘束板８Ａ側の絶縁板２０Ｂが当該電解液を受ける。

本体部２１は、集電板５Ｂの平板部１５と拘束板８の本体部１１との間に配置される平板状の部分である。本体部２１は、Ｙ軸方向に長手方向を有する長方形状をなしている。本体部２１は、Ｙ軸方向の両端側にＸ軸方向に互いに平行をなす一対の短辺を構成する外縁部２１ａ，２１ｂを有する。外縁部２１ａは、Ｙ軸方向の負側に配置され、外縁部２１ｂは、Ｙ軸方向の正側に配置される。本体部２１は、Ｘ軸方向の両端側にＹ軸方向に互いに平行をなす一対の長辺を構成する外縁部２１ｃ，２１ｄを有する。外縁部２１ｃは、Ｘ軸方向の負側に配置され、外縁部２１ｄは、Ｘ軸方向の正側に配置される。本体部２１は、拘束板８Ｂの本体部１１と略同一の形状及び大きさを有している。なお、本体部２１は、拘束板８ＢよりもＹ軸方向の両側において僅かに長い（図６及び図８参照）。本体部２１は、Ｚ軸方向から見て、集電板５Ｂの平板部１５の全域と重なるような形状及び大きさを有している。

液受部２２は、本体部２１のＹ軸方向の正側の外縁部２１ｂに設けられ、蓄電モジュール３から排出される電解液を受ける部分である。図４に示すように、蓄電モジュール３のＹ軸方向の正側の側面３ａには、積層体１３とともに電解液を収容する収容空間に連通する圧力調整弁１８が設けられる。圧力調整弁１８は、蓄電モジュール３の内部の圧力に異常が生じた場合などに、所定の圧力に達した段階で優先的に内部の電解液を排出する弁である。すなわち、蓄電モジュール３の側面の中では、圧力調整弁１８が設けられるＹ軸方向の正側の側面３ａが、最も電解液が排出されやすい箇所に該当する。これに対し、絶縁板２０Ｂは、圧力調整弁１８に対応する位置である、Ｙ軸方向の正側の外縁部２１ｂに液受部２２を有する。このように、液受部２２は、積層方向であるＺ軸方向からみて少なくとも圧力調整弁１８に対応する位置に配置され、蓄電モジュール３から排出される電解液をためる。これにより、液受部２２は、圧力調整弁１８から排出された電解液を速やかに受けることができる。なお、図では複数領域（合計四つの領域）に圧力調整弁１８が形成されているが、一つの領域の中に、多段の排出口が設けられる。

図４～図６に示すように、液受部２２は、下側、すなわちＺ軸方向における負側（蓄電モジュール３とは反対側）へ窪んでいる。これにより、液受部２２は、下側へ向かって凹をなして、電解液を受けることができる容器として機能する内部空間ＳＰ（図５参照）を形成する。当該内部空間ＳＰは、上面側で開口しており、本体部２１の外縁部２１ｂに沿ってＸ軸方向に延びている。内部空間ＳＰは、圧力調整弁１８よりも下方に配置されている。内部空間ＳＰは、全ての圧力調整弁１８の下方に配置されるようにＸ軸方向に延びる。

具体的に、図４に示すように、液受部２２には、Ｙ軸方向に対向する一対の収容側壁部３１，３２と、電解液を受ける底面を構成する底壁部３３と、を有する。液受部２２は、底壁部３３及び収容側壁部３１，３２によって凹状に構成される。当該凹状の構造により収容凹部３５が形成される。液受部２２には、当該液受部２２にためられた電解液を蓄電装置１内の排液貯留部５０（図１参照）へと排出する排液ノズル３７が設けられる。図１に示すように、排液貯留部５０は接続ライン５１と接続されており、当該接続ライン５１は排液ノズル３７と接続される。排液貯留部５０は、排出された電解液をためる排液トレイや排液タンクなどによって構成される。

図４に示すように、収容側壁部３１は、本体部２１の外縁部２１ｂから下側へ延びる。収容側壁部３２は、収容側壁部３１からＹ軸方向の正側へ離間した位置にて、当該収容側壁部３１と平行をなすように対向する。収容側壁部３１，３２は、Ｙ軸方向から見て同形状をなしている。収容側壁部３１，３２は、Ｙ軸方向から見て、拘束板８ＢのＹ軸方向の正側の外縁部８ｂ（図３参照）と対応する形状を有しており、当該外縁部８ｂを覆うカバー部としても機能する。従って、収容側壁部３１は、拘束板８Ｂの外縁部８ｂとＹ軸方向に近接した状態で対向している（図６参照）。収容側壁部３１，３２は、本体部２１の外縁部２１ｂのＸ軸方向における全長にわたって延びており、更に、拘束板８ＥのＸ軸方向の両側の縁部１０も覆うように延びている。収容側壁部３２の収容側壁部３１からのＹ軸方向の離間距離は特に限定されず、蓄電モジュール３から排出される可能性のある電解液の量に応じて、適宜設定可能である。少なくとも、収容側壁部３２は、圧力調整弁１８よりもＹ軸方向の正側の位置に設けられる（図６参照）。

底壁部３３は、収容側壁部３１と収容側壁部３２との間でＹ軸方向に延びると共に、本体部２１の外縁部２１ａの全域と対応するようにＸ軸方向に延びる。図５に示すように、底壁部３３は、傾斜部３４Ａ，３４Ｂと、底部３６と、を備える。底部３６は、本体部２１のＸ軸方向の中央位置に配置される。傾斜部３４Ａは、底部３６のＸ軸方向の正側に配置される。傾斜部３４Ｂは、底部３６のＸ軸方向の負側に配置される。

傾斜部３４Ａ，３４Ｂは、本体部２１の平面方向（ＸＹ平面方向）に対して傾斜している。傾斜部３４Ａは、本体部２１のＸ軸方向の正側の外縁部２１ｄの位置から、Ｘ軸方向の負側へ向かうに従って下側へ向かうように傾斜して、底部３６に接続される。傾斜部３４Ｂは、本体部２１のＸ軸方向の負側の外縁部２１ｃの位置から、Ｘ軸方向の正側へ向かうに従って下側へ向かうように傾斜して、底部３６に接続される。

底部３６は、傾斜部３４Ａと傾斜部３４Ｂとの間でＸＹ平面方向と平行に広がる。底部３６は、底壁部３３のうち、Ｚ軸方向において蓄電モジュール３から最も遠ざかる位置、すなわち最も低い位置に該当する。従って、内部空間ＳＰに落下した電解液は、傾斜部３４Ａ，３４Ｂの傾斜面で案内されて、底部３６に集められる。このような底部３６には、排液ノズル３７が形成される。このように、底壁部３３のＺ軸方向における最も下側となる位置に、排液ノズル３７が設けられる。排液ノズル３７は、上下方向に延びる管状部材である。排液ノズル３７は、底部３６の位置で開口しており、当該底部３６から下方へ延びている。

底壁部３３の下面には、下方へ延びる複数のリブ３９が設けられる。リブ３９は、収容側壁部３１と収容側壁部３２との間でＹ軸方向に延びる。複数のリブ３９は、Ｘ軸方向に所定の間隔で互いに離間するように配置される。このようなリブ３９が設けられることで、液受部２２の強度が向上する。また、複数のリブ３９は、後述の絶縁距離を確保する上でも有利に作用する。

なお、液受部２２は、Ｘ軸方向の両側に、拘束板８Ｂの縁部１０に対応する形状を有する。具体的に、側壁部２３Ａ，２３Ｂの上端からＸ軸方向における外側へ延びる上壁部４１が設けられる。また、上壁部４１のＸ軸方向の外側の端部から下方へ延びる側壁部４２が形成される。なお、収容側壁部３１，３２は、これらの上壁部４１及び側壁部４２に対応する箇所にも延びている（図４も参照）。

本体部２１と液受部２２とは一体的に形成されている。ここで、本体部２１と液受部２２とが一体的に形成されている状態とは、本体部２１と液受部２２とが切れ目なく、構成材料が連続するように接続された状態である。具体的に、図６に示すように、本体部２１の外縁部２１ｂと収容側壁部３１の上端部とは、図９に示すような切れ目（本体部２２１と液受部２２２との間の境界部）が存在することなく、構成材料が連続した状態で同一部材として接続されている。絶縁板２０Ｂが樹脂材料で構成される場合、本体部２１と液受部２２を同一の金型で成形することによって、本体部２１と液受部２２とは一体的に形成される。あるいは、３Ｄプリンタなどで本体部２１と液受部２２とを同一工程で形成した場合、両者は一体的に形成される。あるいは、母材を切削などで加工して本体部２１及び液受部２２の形状を形成した場合、両者は一体的に形成される。

図３及び図４に示すように、側壁部２３Ａ，２３Ｂは、液受部２２以外の外縁部２１ｄ，２１ｃの箇所において、上側（積層方向における蓄電モジュール３側）へ延びる。側壁部２３Ａ，２３Ｂは、外縁部２１ｄ，２１ｃの全長にわたってＹ軸方向に延びている。さらに、Ｙ軸方向の正側の端部付近において、側壁部２３Ａ，２３Ｂは、液受部２２の収容側壁部３２まで延びる。

図７を参照して、側壁部２３Ｂについてより詳細に説明する。なお、側壁部２３Ａは側壁部２３ＢとＸ軸方向に対称な形状を有する。側壁部２３Ｂは、本体部２１の外縁部２１ｃから上方へ向かって略垂直に立ち上がる。側壁部２３Ｂは、拘束板８Ｂの縁部１０におけるＸ軸方向における内側の立ち上がり面１０ｄと僅かな隙間を空けた状態で、Ｘ軸方向に対向するように設けられる。これにより、側壁部２３Ｂは、Ｘ軸方向において、拘束板８Ｂの縁部１０と、集電板５Ｂ及び蓄電モジュール３との間に介在するように配置される。側壁部２３Ｂは、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁距離を拘束板８Ｂの縁部１０よりも高い位置まで延びている。なお、本実施形態では、側壁部２３Ｂは、蓄電モジュール３よりも低い位置まで延びているが、どこまで延びるかは特に限定されない。

図２及び図３に示すように、カバー部２４は、本体部２１のＹ軸方向の負側の外縁部２１ａに設けられる。カバー部２４は、当該外縁部２１ａから下方へ向かって延びる。カバー部２４は、外縁部２１ａの全長にわたり、Ｘ軸方向に延びる。更に、カバー部２４は、拘束板８Ｂの両側の縁部１０を覆うように、外縁部２１ａよりも上方に立ち上がり、且つ、外縁部２１ａよりもＸ軸方向における外側に延びる部分を有する。図８に示すように、カバー部２４は、拘束板８ＢのＹ軸方向の負側の外縁部８ａと近接する位置にてＹ軸方向に対向している。カバー部２４は、下方へむかって、拘束板８Ｂの下面と略同位置まで延びている。

側壁部２３Ａ，２３Ｂ、及びカバー部２４は、本体部２１と一体的に形成されている。ただし、側壁部２３Ａ，２３Ｂ、及びカバー部２４については、本体部２１と必ずしも一体的に形成されている必要はなく、本体部２１と別部材のものを後から本体部２１に取り付けてもよい。

次に、本実施形態に係る蓄電装置１の作用・効果について説明する。なお、以下の説明では、Ｚ軸方向の負側の集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁板２０Ｂについての作用・効果について説明するが、Ｚ軸方向の正側の集電板５Ａと拘束板８Ａとの間の絶縁板２０Ｂについても、同様の作用・効果が成り立つ。

蓄電装置１では、絶縁板２０Ｂが、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間に設けられる。絶縁板２０Ｂは、積層方向から見て集電板５Ｂの平板部１５と重なるように配置される。これにより、積層方向において、拘束板８Ｂと集電板５Ｂとが対向する箇所には、必ず絶縁板２０Ｂが介在するような構成となる。従って、拘束板８Ｂと集電板５Ｂとの間の絶縁性が確保される。このような構成において、蓄電モジュール３に対して積層方向における下側に配置される絶縁板２０Ｂは、積層方向であるＺ軸方向からみて少なくとも圧力調整弁１８に対応する位置に配置され、蓄電モジュール３から排出された電解液をためる液受部２２を有する。従って、蓄電モジュール３において圧力調整弁１８から電解液が排出された場合であっても、液受部２２が、圧力調整弁１８からの電解液（図６の電解液Ｌを参照）を受けることができる。また、絶縁板２０Ｂが液受部２２で排出された電解液を受けることで、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとが電解液を介して短絡することを抑制できる。

これに対し、本実施形態においては、本体部２１と液受部２２とは一体的に形成されている。従って、平板部１５と液受部２２との間の境界部にて液が漏れることを抑制できる。以上より、装置外部への液漏れを抑制できる。なお、蓄電モジュール３の内部から電解液が漏れたとしても、本実施形態のように液受部２２で受け、集めた電解液が意図せぬ箇所から漏れないようにしている状態は、装置外部への漏れを抑制した状態に該当する。

ここで、図９を参照して、比較例に係る絶縁板２２０について説明する。絶縁板２２０は、本体部２２１とは別部材として、液受部２２２を有している。液受部２２２は、嵌め込み構造などによって本体部２２１に取り付けられる。この場合、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁距離は、経路（破線で示す矢印の経路）に沿った距離となる。当該経路は、集電板５Ｂの外縁部から本体部２２１の上面に沿ってＹ軸方向の正側へ延びて、本体部２２１の外縁部２２１ｂを回り込んで、本体部２２１の下面に沿ってＹ軸方向の負側へ延びて、拘束板８Ｂに到達する。このように、絶縁距離は、本体部２２１のＹ軸方向の負側の外縁部２２１ｂ付近の上面及び下面の距離にとどまるため、長い絶縁距離を確保することができない。

これに対し、絶縁板２０Ｂは、比較例のように液受部２２２と本体部２２１とが別体となっている場合よりも、集電板５Ｂと拘束板８Ｂとの間の絶縁距離を長く確保することができる。具体的に、図６に示すように、絶縁距離を決める経路Ｒ１は、本体部２１の上面から外縁部２１ｂを折り返した後、液受部２２の断面Ｈ字状の経路を描いてから、本体部２１の下面から拘束板８Ｂに到達する。このように、絶縁距離は、液受部２２の断面形状の分だけ、長くなる。以上より、拘束板８Ｂと集電板５Ｂとの間の絶縁性を確保できる。

液受部２２は、底壁部３３及び収容側壁部３１，３２を有し、底壁部３３及び収容側壁部３１，３２によって凹状に構成されており、液受部２２には、当該液受部２２にためられた電解液を蓄電装置１内の排液貯留部５０へと排出する排液ノズル３７が設けられる。この場合、液受部２２の収容凹部が、蓄電モジュール３から排出された電解液を受け取る容器として機能する。従って、液受部２２が受けることのできる電解液の量を増加することができる。更に、排液ノズル３７が、液受部２２にたまった電解液があふれ出ないように、排液貯留部５０に流すことができる。

蓄電モジュール３の端部には、圧力調整弁１８が設けられ、絶縁板２０Ｂは、少なくとも圧力調整弁１８に対応する位置に液受部２２を有する。この場合、絶縁板２０Ｂは、漏れが発生し易い圧力調整弁１８の近くに液受部２２を配置することができる。従って、圧力調整弁１８から液漏れが発生した場合に、液受部２２は、速やかに電解液を受けることができる。

絶縁板２０Ｂは、本体部２１の外縁部のうち、液受部２２以外の箇所（外縁部２１ｃ，２１ｄ）において、積層方向における上側（一方側）へ延びる側壁部２３Ａ，２３Ｂを有する。この場合、絶縁板２０Ｂは、液受部２２以外の箇所においても、側壁部２３Ａ，２３Ｂによって絶縁距離を確保することができる。具体的に、図７に示すように、経路Ｒ２に示すように、側壁部２３Ｂが立ち上がる分だけ、絶縁距離を延ばすことができる。更に、側壁部２３Ａ，２３Ｂは、絶縁板２０Ｂと拘束板８Ｂとの間の位置合わせ部材としても機能することができる。これにより、拘束板８Ｂの両側の縁部１０に対して、側壁部２３Ａ，２３Ｂを沿わせながら絶縁板２０Ｂを嵌め合わせることで、容易に絶縁板２０Ｂと拘束板８Ｂとの間の位置合わせを行うことができる。なお、Ｙ軸方向の負側の端部においても、図８の経路Ｒ３に示すように、カバー部２４の分だけ、絶縁距離が延びる。

底壁部３３は、本体部２１の平面方向であるＸＹ平面方向に対して傾斜する傾斜部３４Ａ，３４Ｂを備えており、底壁部３３のＺ軸方向における最も下側となる位置に、排液ノズル３７が設けられる。この場合、液受部２２は、受けた電解液を傾斜した傾斜部３４Ａ，３４Ｂによって集めることができる。また、液受部２２は、集めた電解液があふれ出ないように、排液ノズル３７から排出することができる。

蓄電モジュール３は、Ｚ軸方向において両端に電流取出面１３ａを有し、液受部２２を有する絶縁板２０Ｂに接触する集電板５Ｂは、蓄電モジュール３の電流取出面１３ａに電気的に接触する平板部１５と、平板部１５に接続され蓄電モジュール３からの電流を取り出す正極端子６と、を有しており、正極端子６は、Ｚ軸方向からみて、液受部２２と蓄電モジュール３を挟んだ反対側に設けられている。この場合、集電板５Ｂは、高出力で電流を取り出すことができる。また、正極端子６が、液受部２２の反対側に配置されるため、正極端子６及び電解液を介して集電板５Ｂと拘束板８Ｂとが短絡することを抑制できる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、液受部の形状は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本体部２１と一体的に形成されており、蓄電モジュール３から漏れた電解液を受けることができれば、特に形状は限定されない。例えば、湾曲したような溝形状であってもよいし、単に、本体部２１がそのままＹ軸方向の正側に延長されて、先端側で上方に立ち上がるように屈曲するような形状であってもよい。また、拘束板の形状も特に限定されるものではない。

また、絶縁板２０Ｂから、側壁部２３Ａ，２３Ｂ及びカバー部２４の少なくともいずれかが省略されてもよい。

上述の実施形態において、絶縁板２０Ｂは、本体部２１の外縁部のうち、液受部２２以外の箇所（外縁部２１ｃ，２１ｄ）において、積層方向における上側へ延びる側壁部２３Ａ，２３Ｂを有していた。しかし、拘束板の形状によっては、絶縁板は、積層方向における下側へ延びる側壁部を有していてもよい。例えば、当該側壁部が、下側において拘束板の側面と対向するように配置されることで、絶縁板と拘束板との間の位置合わせが可能となり、絶縁距離を延ばすこともできる。なお、絶縁板は、上側及び下側の両方に延びる側壁部を有してもよい。

１…蓄電装置、３…蓄電モジュール、５Ａ，５Ｂ…集電板、６…正極端子（取出部）、８Ａ，８Ｂ…拘束板、１５…平板部、１８…圧力調整弁、２０Ａ，２０Ｂ…絶縁板、２１…本体部、２２…液受部、２３Ａ，２３Ｂ…側壁部、３１，３２…収容側壁部、３３…底壁部、３５…収容凹部、３７…排液ノズル、５０…排液貯留部。

Claims (5)

1. 蓄電モジュールと、
   第１方向において前記蓄電モジュールを挟むように上下に積層される一対の集電板と、
   前記第１方向において前記蓄電モジュールと前記一対の集電板を挟むように上下に積層される一対の絶縁板と、
   前記第１方向において前記蓄電モジュールと前記一対の集電板と前記一対の絶縁板とを挟むように上下に積層される一対の拘束板と、
   を備える、蓄電装置であって、
   前記蓄電モジュールは、発電要素とともに電解液を収容する収容空間を備え、
   前記蓄電モジュールの側面には前記収容空間に連通する圧力調整弁が設けられ、
   前記蓄電モジュールに対して前記第１方向における下側に配置される前記絶縁板は、
   前記集電板と前記拘束板との間に配置される本体部と、
   前記本体部の外縁部に設けられ、前記第１方向からみて少なくとも前記圧力調整弁に対応する位置に配置され、前記蓄電モジュールから排出された前記電解液をためる液受部と、を有し、
   前記本体部と前記液受部とは一体的に形成されている、蓄電装置。
2. 前記液受部は、底壁部及び収容側壁部を有し、前記底壁部及び前記収容側壁部によって凹状に構成されており、
   前記液受部には、当該液受部にためられた前記電解液を前記蓄電装置内の排液貯留部へと排出する排液ノズルが設けられる、請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記底壁部は、前記本体部の平面方向に対して傾斜する傾斜部を備えており、
   前記底壁部の前記第１方向における最も下側となる位置に、前記排液ノズルが設けられる、請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記絶縁板は、前記本体部の前記外縁部のうち、前記液受部以外の箇所において、前記第１方向における少なくとも一方側へ延びる側壁部を有する、請求項１～３の何れか一項に記載の蓄電装置。
5. 前記蓄電モジュールは、前記第１方向において両端に電流取出面を有し、
   前記液受部を有する前記絶縁板に接触する前記集電板は、
   前記蓄電モジュールの前記電流取出面に電気的に接触する平板部と、
   前記平板部に接続され前記蓄電モジュールからの電流を取り出す取出部と、
   を有しており、
   前記取出部は、前記第１方向からみて、前記液受部と前記蓄電モジュールを挟んだ反対側に設けられている、請求項１～４の何れか一項に記載の蓄電装置。
   

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