WO2018055858A1 - 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 - Google Patents

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power storage
current collector
resin frame
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耕二郎 田丸
貴之 弘瀬
敦彦 西井
諭史 遠藤
中村　知広
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株式会社豊田自動織機
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Definitions

  • the present invention relates to a power storage device and a method for manufacturing the power storage device.
  • a power storage device including a bipolar electrode is known.
  • a positive electrode layer electrically connected to one surface of the current collector is formed, and a negative electrode layer electrically connected to the opposite surface of the current collector is formed.
  • a plurality of electrodes. This electrode is laminated via an electrolyte layer to form a power generation element.
  • a seal portion is disposed on the outer periphery of the battery.
  • electrodes arranged adjacent to each other in the stacking direction may come into contact with each other and short circuit. Therefore, for example, in the battery disclosed in Patent Document 1, a short circuit is prevented by insulating a seal portion between adjacent electrodes.
  • the seal portion disclosed in Patent Document 1 is originally intended to prevent leakage of the electrolyte, and is pressed by a predetermined amount in the stacking direction.
  • the seal portion disclosed in Patent Document 1 is originally intended to prevent leakage of the electrolyte, and is pressed by a predetermined amount in the stacking direction.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a power storage device and a method for manufacturing the power storage device that can suppress a short circuit between electrodes at low cost.
  • the power storage device on one side is a power storage device in which a plurality of electrodes each having a positive electrode layer provided on one surface of a current collector plate and a negative electrode layer provided on the other surface of the current collector plate are stacked via a separator, Between the current collector plates adjacent to each other in the stacking direction, there are a plurality of spacers arranged along the periphery of the current collector plates, and a resin frame covering the outer periphery of the plurality of spacers.
  • a short circuit between the current collector plates is suppressed by a plurality of spacers arranged between the current collector plates adjacent to each other in the stacking direction.
  • covers the outer periphery of a several spacer forms the periphery of the several laminated
  • the accuracy requirements of each member do not increase. Therefore, a short circuit between the electrodes can be suppressed at a low cost.
  • the spacer and the resin frame may be made of the same material. In one aspect, the spacer and the resin frame may be formed of different materials. For example, when it is desired to integrate the spacer and the resin frame by welding or the like, the spacer and the resin frame may be formed of the same material.
  • the outer periphery of the current collector plate may be disposed in the spacer. According to such a configuration, the space between the spacer and the current collector plate can be formed liquid-tight.
  • the outer periphery of the current collector plate may be disposed in a resin frame. According to such a configuration, the space between the resin frame and the current collector plate can be more reliably formed in a liquid-tight manner.
  • the outer periphery of the spacer may have a convex shape toward the resin frame. With such a configuration, it is possible to further suppress contact between the current collector plates adjacent to each other.
  • the outer peripheral tip of the spacer may extend to a position outside the outer periphery of the current collector plate.
  • the inner peripheral surface of the resin frame may have a concave shape corresponding to the convex shape of the outer periphery of the spacer.
  • a notch continuous from the outer periphery may be formed on the periphery of the current collector plate. Since the peripheral edge of the current collector plate is easily moved by the cutting, the generation of wrinkles and the like can be suppressed.
  • the spacer includes a first portion that overlaps the resin frame when viewed from the stacking direction, and a second portion that extends inward from the resin frame when viewed from the stacking direction. Is bonded to the resin frame, and the second portion may be bonded to the current collector plate. Since the rigidity of the current collector plate can be improved by the second portion joined to the current collector plate, deformation of the power storage device due to an external force such as an internal pressure can be suppressed.
  • the second portion does not overlap with either the positive electrode layer or the negative electrode layer when viewed from the stacking direction, and the second portion may include a portion that overlaps with the separator when viewed from the stacking direction. Good. According to such a structure, since the area
  • the spacer and the resin frame may be formed of the same material.
  • the spacer and the resin frame are integrated by welding or the like, it is preferable to form the spacer and the resin frame from the same material.
  • the spacer may be formed in a frame shape when viewed from the stacking direction. According to such a configuration, the shape of the spacer can be simplified.
  • a connection part which connects the edge parts of the spacer adjacent to the lamination direction.
  • the amount of protrusion of the spacer from the end surface of the current collector plate that faces in the direction intersecting the stacking direction may be equal to or greater than the thickness of the spacer in the stacking direction. According to such a configuration, it is possible to relax the constructional restrictions when forming the resin frame. For example, it becomes easy to join the resin frame to the spacer by hot plate welding by the protruding portion (that is, the first portion) of the spacer having a certain amount of protruding amount as described above.
  • the resin frame may be formed by injection molding. In one aspect, the resin frame may be formed by hot plate welding to the spacer. According to such a configuration, the periphery of the plurality of stacked electrodes can be formed in a liquid-tight manner by the resin frame, and leakage of the electrolytic solution can be prevented.
  • a spacer is fixed to the periphery of the current collector plate in an electrode in which a positive electrode layer is provided on one side of the current collector plate and a negative electrode layer is provided on the other side of the current collector plate
  • spacers are arranged between current collector plates adjacent to each other in the stacking direction by fixing the spacers to the periphery of the current collector plates and then stacking the electrodes.
  • covers the outer periphery of several spacers collectively forms the periphery of the several laminated
  • the manufacturing method may further include a step of connecting the end portions of the spacers adjacent in the stacking direction before the step of forming the resin frame. According to this configuration, it is possible to form the resin frame in a state where the warping of the spacer is suppressed. As a result, it is possible to suppress misalignment of a plurality of electrodes.
  • the power storage device on one side and the method for manufacturing the power storage device it is possible to suppress a short circuit between the electrodes at a low cost.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. It is a figure for demonstrating the hot plate welding of the 2nd seal part with respect to a 1st seal part. It is a figure which shows the example of a connection part typically.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a power storage device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a bipolar electrode used in the power storage device.
  • the power storage device 1 shown in FIG. 1 is, for example, a secondary battery such as a nickel hydride secondary battery or a lithium ion secondary battery, or an electric double layer capacitor.
  • the power storage device 1 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles.
  • a nickel metal hydride secondary battery is illustrated.
  • the power storage device 1 includes a plurality of bipolar electrodes 10, a frame 20, and a pair of restraining plates 30A and 30B.
  • the bipolar electrode 10 includes a current collector plate 11, a positive electrode layer 13 provided on one surface 11 a of the current collector plate 11, and the other surface of the current collector plate 11 (a surface opposite to the one surface 11 a of the current collector plate 11). ) 11b and a negative electrode layer 15 provided on 11b.
  • the current collector plate 11 is a metal foil made of nickel, for example, and has a rectangular shape in plan view as shown in FIG.
  • the thickness of the current collector 11 is, for example, about 0.1 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • Examples of the positive electrode active material constituting the positive electrode layer 13 include nickel hydroxide.
  • Examples of the negative electrode active material constituting the negative electrode layer 15 include a hydrogen storage alloy.
  • the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 is an uncoated region where the positive electrode active material and the negative electrode active material are not coated.
  • the formation region of the negative electrode layer 15 on the other surface 11 b of the current collector plate 11 may be slightly larger than the formation region of the positive electrode layer 13 on the one surface 11 a of the current collector plate 11.
  • a cut 11e is formed continuously from the outer periphery 11d. In the present embodiment, cuts 11 e are formed at four corners of the current collector plate 11. The notch 11e is formed from the corner apex to the position inside the uncoated region, and does not reach the negative electrode layer 15.
  • the plurality of bipolar electrodes 10 are stacked via separators 17.
  • the positive electrode layer 13 of one bipolar electrode 10 faces the negative electrode layer 15 of one bipolar electrode 10 adjacent in the stacking direction via a separator 17, and one bipolar electrode 10
  • the negative electrode layer 15 of 10 faces the positive electrode layer 13 of the other bipolar electrode 10 adjacent in the stacking direction via the separator 17.
  • the negative electrode layer 15 provided on the other surface 11 b of each bipolar electrode 10 is covered with a sheet-like separator 17. Therefore, the separator 17 is disposed between the positive electrode layer 13 and the negative electrode layer 15 of the adjacent bipolar electrodes 10 by laminating the plurality of bipolar electrodes 10 so as to be in the same direction with respect to the laminating direction.
  • Examples of the material for forming the separator 17 include a porous film made of a polyolefin resin such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), a woven fabric or a non-woven fabric made of polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), methylcellulose and the like.
  • the separator 17 may be reinforced with a vinylidene fluoride resin compound.
  • a current collecting plate 18 provided with only the positive electrode layer 13 on one side is laminated on one laminated end (the upper laminated end in FIG. 1) of the laminated bipolar electrode 10.
  • the positive electrode layer 13 of the current collector plate 18 is opposed to the negative electrode layer 15 of the uppermost bipolar electrode 10 via a separator 17.
  • a current collecting plate 19 provided with only the negative electrode layer 15 is laminated on the other laminated end (lower laminated end in FIG. 1) of the laminated bipolar electrode 10.
  • the negative electrode layer 15 is covered with a separator 17.
  • the negative electrode layer 15 of the current collector plate 19 faces the positive electrode layer 13 of the lowermost bipolar electrode 10 via a separator 17.
  • the current collector plates 18 and 19 are metal foils made of nickel, for example, like the current collector plate 11, and have a rectangular shape in plan view.
  • the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11 is held by the frame body 20 while being buried in the inner wall of the frame body 20. Thereby, a space partitioned by the current collector plates 11, 11 and the inner wall of the frame body 20 is formed between the current collector plates 11, 11 adjacent in the stacking direction. In the space, an electrolytic solution (not shown) made of an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution is accommodated.
  • the peripheral edges 18 c and 19 c of the current collector plates 18 and 19 are held by the frame body 20 in a state of being buried in the inner wall of the frame body 20, similarly to the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10.
  • the current collecting plates 18 and 19 may be formed thicker than the current collecting plate 11 of the bipolar electrode 10.
  • the frame body 20 is formed of a plurality of spacers 21 and a resin frame 25, and has a rectangular cylindrical shape.
  • the inner wall of the frame body 20 is formed by the plurality of spacers 21, and the outer wall of the frame body 20 is formed by the resin frame 25.
  • the spacer 21 is made of an insulating resin and has a rectangular frame shape.
  • the inner periphery 21 a of the spacer 21 is located inside the outer periphery 11 d of the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10, and the outer periphery 21 b of the spacer 21 is located outside the outer periphery 11 d of the current collector plate 11.
  • the spacer 21 has a predetermined thickness in the lamination direction of the bipolar electrode 10.
  • the thickness of the spacer 21 is substantially the same as the sum of the thickness of the bipolar electrode 10 and the thickness of the separator, for example, 0.1 to 0.5 mm.
  • the spacer 21 holds the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10.
  • the outer periphery 11 d of the current collector plate 11 is disposed in the spacer 21.
  • the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11 is disposed in the center of the spacer 21 in the thickness direction.
  • the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 and the spacer 21 are joined by thermocompression bonding or the like.
  • the plurality of spacers 21 are also stacked.
  • the peripheral edges 18 c and 19 c of the current collector plates 18 and 19 are held by the spacer 21 in the same manner as the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10. Between the current collector plate 18 and the current collector plate 11 adjacent to the current collector plate 18, a part of the spacer 21 that holds the current collector plate 18 and a part of the spacer 21 that holds the current collector plate 11 Is arranged. Between the current collector plate 19 and the current collector plate 11 adjacent to the current collector plate 19, a part of the spacer 21 that holds the current collector plate 19 and a part of the spacer 21 that holds the bipolar electrode 10. And are arranged.
  • the resin frame 25 has a rectangular cylindrical shape, and collectively covers the outer periphery of the plurality of spacers 21.
  • the plurality of spacers 21 and the resin frame 25 are integrated by, for example, welding.
  • the resin constituting the resin frame 25 may be the same as the resin constituting the spacer 21. Examples of such a resin include polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), and modified polyphenylene ether (modified PPE).
  • the pair of constraining plates 30A and 30B constrain the plurality of bipolar electrodes 10 and the current collecting plates 18 and 19 in the stacking direction. Further, the pair of restraining plates 30A and 30B restrains the frame body 20 as well. A positive electrode terminal 33 is connected to one restraint plate 30A. The negative terminal 35 is connected to the other restraining plate 30B. The power storage device 1 can be charged / discharged by the positive electrode terminal 33 and the negative electrode terminal 35.
  • the constraining plates 30A and 30B are provided with through holes 37 for penetrating the bolts 36 extending in the stacking direction.
  • the bolt 36 is inserted from the restraining plate 30A toward the restraining plate 30B.
  • a nut 38 is screwed onto the tip of the bolt 36.
  • the method for manufacturing the power storage device 1 includes a first step of fixing the spacer 21 to the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 in the bipolar electrode 10, and a second step of laminating a plurality of bipolar electrodes 10 to which the spacer 21 is fixed. And a third step of forming the resin frame 25 outside the spacer 21 fixed to the laminated bipolar electrode 10.
  • FIG. 3 is a diagram showing the first step.
  • the separator 17 is fixed to the bipolar electrode 10 including the current collector plate 11, the positive electrode layer 13, and the negative electrode layer 15.
  • the spacer 21 is fixed to the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11 in the bipolar electrode 10.
  • a half-spacer piece 22 having a rectangular frame shape in which the spacer 21 is divided in the thickness direction is prepared.
  • the inner periphery 22 a of the half spacer piece 22 is located inside the outer periphery 11 d of the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10, and the outer periphery 22 b of the half spacer piece 22 is located outside the outer periphery 11 d of the current collector plate 11. Yes.
  • a half spacer piece 22 is arranged on each of the one surface 11 a and the other surface 11 b of the current collector plate 11 of the bipolar electrode 10, and the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11 is sandwiched between the pair of half spacer pieces 22 and 22.
  • the current collector plate 11 and the pair of half spacer pieces 22 and 22 are thermocompression-bonded by applying pressure while heating the pair of half spacer pieces 22 and 22.
  • the pair of half spacer pieces 22, 22 are thermocompression bonded. Thereby, the bipolar electrode 10 is held by the spacer 21.
  • FIG. 4 is a diagram showing the second step and the third step.
  • a plurality of bipolar electrodes 10 to which the spacers 21 are fixed are stacked.
  • a predetermined number of bipolar electrodes 10 to which the spacers 21 are fixed in the first step are stacked.
  • all the bipolar electrodes 10 are laminated so that the directions of the positive electrode layer 13 and the negative electrode layer 15 are the same.
  • a current collecting plate 18 is disposed at the end of the laminated bipolar electrode 10 on the negative electrode layer 15 side.
  • a current collector plate 19 is disposed at the end of the stacked bipolar electrode 10 on the positive electrode layer 13 side.
  • Spacers 21 are fixed to the peripheral edges 18 c and 19 c of the current collector plates 18 and 19 in the same manner as the bipolar electrode 10.
  • the resin frame 25 is formed outside the plurality of spacers 21 holding the plurality of stacked bipolar electrodes 10 and current collector plates 18 and 19.
  • the resin frame 25 is formed by injection molding. As shown in FIG. 4, a mold K is fixed to the outer periphery of the stacked spacers 21, and a resin is injected into the mold K. In this embodiment, the outer periphery 21b of the spacer 21 is exposed inside the mold K. Therefore, the resin injected into the mold K and the outer periphery 21b of the spacer 21 are welded and integrated. Thereby, the resin frame 25 which coat
  • the frame body 20 is formed by the spacer 21 and the resin frame 25.
  • the electrical storage apparatus 1 is formed by restraining the some bipolar electrode 10, the current collection board 18, the current collection board 19, and the frame 20 containing the separator 17 using a pair of restraint plates 30A and 30B.
  • the bipolar electrode 10 is laminated after the spacer 21 is fixed to the peripheral edge 11 c of the current collector plate 11.
  • the spacer 21 is arrange
  • the peripheral edges 11c of the adjacent current collector plates 11 may move due to the injected resin.
  • the moved peripheral edges 11c may come into contact with each other.
  • the injected resin may flow and reach the positive electrode layer 13 or the negative electrode layer 15.
  • the contact between the current collector plates 11 is suppressed by disposing the spacer 21 in advance before the resin is injected.
  • the spacer 21 suppresses the progress of the resin toward the positive electrode layer 13 side and the negative electrode layer 15 side. Further, since the resin frame 25 is formed by injection molding, it can be easily manufactured. Therefore, a short circuit between the electrodes can be suppressed at a low cost.
  • the spacer 21 and the resin frame 25 are formed of the same material, in the process of forming the resin frame 25 by injection molding, the spacer 21 and the resin frame 25 are integrated by welding. Thereby, leakage of the electrolyte can be more effectively suppressed.
  • the outer periphery 11 d of the current collector plate 11 is disposed in the spacer 21. According to such a configuration, the space between the spacer 21 and the current collector plate 11 can be formed liquid-tight.
  • the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 is formed with a cut 11e continuous from the outer periphery 11d.
  • cuts 11e are formed at four corners of the current collector plate 11 having a rectangular shape. Therefore, the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 is divided into four portions corresponding to the sides, and the four portions move independently of each other. For this reason, when the spacer 21 is attached, it is possible to prevent wrinkles, kinks, and the like from occurring on the current collector plate 11.
  • the shape of the spacer is mainly different from that of the power storage device 1 of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and the same elements and members will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the power storage device according to this embodiment.
  • the power storage device 101 includes a plurality of bipolar electrodes 10, a frame body 120, and a pair of restraining plates 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B.
  • the frame body 120 is formed of a plurality of spacers 121 and a resin frame 125, and has a rectangular cylindrical shape.
  • the spacer 121 is made of an insulating resin and has a rectangular frame shape.
  • the spacer 121 has a predetermined thickness in the lamination direction of the bipolar electrode 10.
  • the thickness of the spacer 121 is substantially the same as the thickness of the bipolar electrode 10 as in the first embodiment.
  • the center of the outer periphery 121b of the spacer 121 in the thickness direction has a convex shape toward the resin frame 125.
  • the outer periphery 121b of the spacer 121 is inclined so as to protrude toward the resin frame 125 as it becomes the center in the thickness direction.
  • the tip of the outer periphery 121b of the spacer 121 extends to a position outside the outer periphery 11d of the current collector plate 11.
  • the spacer 121 is disposed between the bipolar electrodes 10 adjacent in the stacking direction.
  • the spacer 121 is disposed on the peripheral edge 11 c of the current collector 11 of the bipolar electrode 10. That is, the peripheral edge 11c of the current collector plate 11 is sandwiched between a pair of spacers 121 and 121 arranged on one side and the other side in the stacking direction. As shown in the figure, the outer periphery 11d of the current collector plate 11 is not sandwiched by the spacer 121, and extends to the resin frame 125 side.
  • the spacer 121 is also disposed between the current collector plate 18 and the bipolar electrode 10 and between the current collector plate 19 and the bipolar electrode 10.
  • the resin frame 125 has a rectangular cylindrical shape and collectively covers the outer periphery 121b of the plurality of spacers 121.
  • the plurality of spacers 121 and the resin frame 125 are integrated by, for example, welding.
  • An outer periphery 11 d of the current collector plate 11 in the bipolar electrode 10 is embedded in the resin frame 125. Further, the outer peripheries of the current collecting plates 18 and 19 are also embedded in the resin frame 125.
  • the resin constituting the resin frame 125 may be the same as or different from the resin constituting the spacer 121. Examples of such a resin include polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), and modified polyphenylene ether (modified PPE).
  • the resin frame 125 can be formed by injection molding, similarly to the resin frame 25 of the first embodiment. Therefore, the inner peripheral surface of the resin frame 125 has a concave shape corresponding to the convex shape of the outer periphery 121b of the spacer 121.
  • the power storage device 101 is manufactured by restraining the plurality of bipolar electrodes 10 including the separator 17, the current collector plate 18, the current collector plate 19, and the frame body 120 with restraint plates 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B.
  • the current collector plates 11 are directly connected to each other by the plurality of spacers 121 disposed between the current collector plates 11 adjacent in the stacking direction. Contact is suppressed.
  • the resin frame 125 that collectively covers the outer periphery 121b of the plurality of spacers 121 forms the outer periphery 11d of the plurality of stacked current collecting plates 11 in a liquid-tight manner, thereby preventing electrolyte leakage.
  • the outer periphery 11 d of the current collector plate 11 is disposed in the resin frame 125, the space between the resin frame 125 and the current collector plate 11 can be more reliably formed in a liquid-tight manner.
  • the outer periphery 121b of the spacer 121 protrudes toward the resin frame 125.
  • the tip of the outer periphery 121b of the spacer 121 extends to a position outside the outer periphery 11d of the current collector plate 11.
  • the inner peripheral surface of the resin frame 125 has a concave shape corresponding to the convex shape of the outer periphery 121b of the spacer 121, the spacer 121 and the resin frame 125 can be easily adhered to each other.
  • the outer periphery 11d of the current collector plate 11 is embedded in the resin frame 125, so that leakage of the electrolyte and the like are suppressed. Can do.
  • a spacer may be welded only on one surface of the current collector plate to form a unit, which may be laminated.
  • a power storage device 201 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the power storage device 201 shown in FIG. 6 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles.
  • the power storage device 201 includes a plurality (three in the present embodiment) of power storage modules 202, but may include a single power storage module 202.
  • the power storage module 202 is a bipolar battery.
  • the power storage module 202 is, for example, a secondary battery such as a nickel hydride secondary battery or a lithium ion secondary battery, but may be an electric double layer capacitor. In the following description, a nickel metal hydride secondary battery is illustrated.
  • the plurality of power storage modules 202 can be stacked via a conductive plate 203 such as a metal plate.
  • a conductive plate 203 such as a metal plate.
  • the power storage module 202 and the conductive plate 203 have, for example, a rectangular shape.
  • the conductive plates 203 are also arranged outside the power storage modules 202 located at both ends in the stacking direction D1.
  • the conductive plate 203 is electrically connected to the adjacent power storage module 202. Thereby, the some electrical storage module 202 is connected in series in the lamination direction D1.
  • a positive electrode terminal 204 is connected to the conductive plate 203 located at one end.
  • a negative electrode terminal 205 is connected to the conductive plate 203 located at the other end.
  • the positive terminal 204 may be integrated with the conductive plate 203 to be connected.
  • the negative electrode terminal 205 may be integrated with the conductive plate 203 to be connected.
  • the positive terminal 204 and the negative terminal 205 extend in a direction (X direction) intersecting the stacking direction D1.
  • the positive and negative terminals 204 and 205 can charge and discharge the power storage device 201.
  • the conductive plate 203 can also function as a heat radiating plate for releasing heat generated in the power storage module 202.
  • a refrigerant such as air passes through the plurality of gaps 203a provided inside the conductive plate 203, heat from the power storage module 202 can be efficiently released to the outside.
  • Each gap 203a extends, for example, in a direction (Y direction) intersecting the stacking direction D1.
  • the conductive plate 203 is smaller than the power storage module 202, but may be the same as or larger than the power storage module 202.
  • the power storage device 201 may include a restraining member 206 that restrains the alternately stacked power storage modules 202 and the conductive plates 203 in the stacking direction D1.
  • the restraining member 206 includes a pair of restraining plates 206A and 206B and a connecting member (bolt 207 and nut 208) for joining the restraining plates 206A and 206B to each other.
  • An insulating film 209 such as a resin film is disposed between the restraining plates 206A and 206B and the conductive plate 203, for example.
  • Each restraint plate 206A, 206B is made of a metal such as iron, for example.
  • the restraint plates 206A and 206B and the insulating film 209 When viewed from the stacking direction D1, the restraint plates 206A and 206B and the insulating film 209 have, for example, a rectangular shape.
  • the insulating film 209 is larger than the conductive plate 203.
  • Each constraining plate 206 ⁇ / b> A, 206 ⁇ / b> B is larger than the power storage module 202.
  • an insertion hole H1 through which the shaft portion of the bolt 207 is inserted is provided at a position on the outer side of the power storage module 202 at the edge of the restraint plate 206A.
  • an insertion hole H2 through which the shaft portion of the bolt 207 is inserted is provided at a position on the outer side of the power storage module 202 at the edge portion of the restraint plate 206B when viewed from the stacking direction D1.
  • the insertion hole H1 and the insertion hole H2 are located at the corners of the restraint plates 206A, 206B.
  • One restraining plate 206A is abutted against the conductive plate 203 connected to the negative electrode terminal 205 via an insulating film 209.
  • the other restraining plate 206 ⁇ / b> B is abutted against the conductive plate 203 connected to the positive terminal 204 through an insulating film 209.
  • the bolt 207 is passed through the insertion hole H1 and the insertion hole H2 from the one restraint plate 206A side toward the other restraint plate 206B side.
  • a nut 208 is screwed onto the tip of the bolt 207 protruding from the other restraining plate 206B. Accordingly, the insulating film 209, the conductive plate 203, and the power storage module 202 are sandwiched and unitized, and a restraining load is applied in the stacking direction D1.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a power storage module 202 constituting the power storage device 201.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • the power storage module 202 includes a stacked body 210 in which a plurality of bipolar electrodes (electrodes) 212 are stacked.
  • the stacked body 210 When viewed from the stacking direction D1 of the bipolar electrode 212, the stacked body 210 has, for example, a rectangular shape.
  • a separator 220 may be disposed between adjacent bipolar electrodes 212.
  • the bipolar electrode 212 includes an electrode plate 214 (current collector plate), a positive electrode 216 (positive electrode layer) provided on one surface of the electrode plate 214, and a negative electrode 218 (negative electrode layer) provided on the other surface of the electrode plate 214. including.
  • the positive electrode 216 of one bipolar electrode 212 faces the negative electrode 218 of one bipolar electrode 212 adjacent in the stacking direction D ⁇ b> 1 across the separator 220, and the negative electrode 218 of one bipolar electrode 212 is the separator 220. Is opposed to the positive electrode 216 of the other bipolar electrode 212 adjacent in the stacking direction D1.
  • an electrode plate 214 (a negative electrode-side termination electrode) having a negative electrode 218 disposed on the inner surface is disposed at one end of the stacked body 210.
  • an electrode plate 214 (positive terminal electrode) having a positive electrode 216 disposed on the inner surface is disposed.
  • the negative electrode 218 of the negative terminal electrode faces the positive electrode 216 of the uppermost bipolar electrode 212 with the separator 220 interposed therebetween.
  • the positive electrode 216 of the positive terminal electrode is opposed to the negative electrode 218 of the lowermost bipolar electrode 212 with the separator 220 interposed therebetween.
  • the electrode plates 214 of these termination electrodes are connected to adjacent conductive plates 203 (see FIG. 6).
  • the power storage module 202 includes a frame body 230 that surrounds the side surface of the stacked body 210 extending in the stacking direction D1.
  • the frame 230 includes a first seal portion 240 (spacer) joined to the peripheral portion 214a of the electrode plate 214 and a second seal portion 250 (resin) provided around the first seal portion 240 when viewed from the stacking direction D1. Frame).
  • the first seal portion 240 is provided for each bipolar electrode 212.
  • the first seal portion 240 is formed in a frame shape (rectangular frame shape in the present embodiment) when viewed from the stacking direction D ⁇ b> 1, and is provided over the entire periphery of the peripheral portion of the electrode plate 214.
  • the first seal portion 240 includes a first portion 241 that overlaps the second seal portion 250 as viewed from the stacking direction D1, a second portion 242 that extends inward from the second seal portion 250 as viewed from the stack direction D1, Have
  • the first portion 241 is a portion on the outer peripheral side of the first seal portion 240 and is continuously provided outside the second portion 242.
  • the first portion 241 is joined to the second seal portion 250 so as to be embedded in the second seal portion 250.
  • the second seal portion 250 is filled.
  • the first portion 241 and the second seal portion 250 are joined by, for example, injection molding or hot plate welding.
  • the length L of the first portion 241 is equal to or greater than the thickness T of the first portion 241 in the stacking direction D1 (L ⁇ T).
  • the length L of the first portion 241 corresponds to the protruding amount of the first seal portion 240 from the side end portion 214b of the electrode plate 214 (end surface facing the direction crossing the stacking direction D1).
  • the second portion 242 is a portion on the inner peripheral side of the first seal portion 240.
  • the second portion 242 is joined to the electrode plate 214.
  • one surface of the second portion 242 in the stacking direction D1 and the edge of the side surface on the side where the positive electrode 216 of the electrode plate 214 is provided are joined by welding, for example. Yes.
  • the second portion 242 is formed so as not to overlap with either the positive electrode 216 or the negative electrode 218 when viewed from the stacking direction D1.
  • the second portion 242 has a gap between the inner surface 240a of the first seal portion 240 (that is, the inner surface of the second portion 242) and the positive electrode 216 and the negative electrode 218.
  • the width in the direction orthogonal to the stacking direction D1 is adjusted.
  • the second portion 242 has a portion that overlaps with the separator 220 when viewed from the stacking direction D1.
  • a step portion 243 having a smaller thickness in the stacking direction D ⁇ b> 1 than the other portion of the first seal portion 240 is formed in the inner portion of the second portion 242.
  • the step portion 243 is provided on the other surface (surface opposite to the surface bonded to the electrode plate 214) side in the stacking direction D1 of the second portion 242.
  • a peripheral edge 220a of the separator 220 is disposed at the step 243. That is, in the present embodiment, the step portion 243 corresponds to a portion overlapping the separator 220 described above.
  • the height of the stepped portion 243 (the length in the stacking direction D1) is the same as the height of the separator 220, but the height of the stepped portion 243 is greater than the height of the separator 220. Alternatively, it may be smaller than the height of the separator 220. In addition, it is not essential to provide the step portion 243 in the second portion 242, and the separator 220 may be disposed so as to overlap at least part of the second portion 242.
  • the first seal portion 240 joined to one electrode plate 214 and the other electrode plate 214 adjacent to each other with the separator 220 on the positive electrode 216 side of the one electrode plate 214 are separated from each other. is doing.
  • the thickness T of the first seal portion 240 may be set so that the first seal portion 240 and the other electrode plate 214 come into contact with each other.
  • the second seal portion 250 is a cylindrical member extending with the stacking direction D1 as the axial direction.
  • the second seal portion 250 is formed in a rectangular frame shape when viewed from the stacking direction D1 (see FIG. 8).
  • the second seal portion 250 extends over the entire length of the stacked body 210 in the stacking direction D1 (see FIG. 7).
  • the first portions 241 of the plurality of first seal portions 240 arranged in the stacking direction D1 are embedded.
  • the inner side surface 250 a of the second seal portion 250 is in contact with the side end portion 214 b of the electrode plate 214.
  • an internal space that is airtightly partitioned by the electrode plates 214 and 214, the first seal portion 240, and the second seal portion 250 is formed.
  • An electrolytic solution (not shown) made of an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution is accommodated in the internal space.
  • the electrode plate 214 is a rectangular metal foil made of nickel, for example.
  • the peripheral portion 214a including the side end portion 214b of the electrode plate 214 is an uncoated region where the positive electrode active material and the negative electrode active material are not applied.
  • An example of the positive electrode active material constituting the positive electrode 216 is nickel hydroxide.
  • Examples of the negative electrode active material constituting the negative electrode 218 include a hydrogen storage alloy.
  • the formation region of the negative electrode 218 on the other surface of the electrode plate 214 is slightly larger than the formation region of the positive electrode 216 on the one surface of the electrode plate 214.
  • the separator 220 is formed in a sheet shape, for example.
  • the separator 220 has a rectangular shape, for example.
  • the separator 220 is made of a porous resin.
  • the separator 220 is made of a nonwoven fabric that is a kind of porous resin, for example.
  • Examples of the material for forming the separator 220 include a porous film made of a polyolefin resin such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), a woven fabric or a nonwoven fabric made of polypropylene, and the like.
  • the separator 220 may be reinforced with a vinylidene fluoride resin compound or the like.
  • the separator 220 is not limited to a sheet shape, and may be a bag shape.
  • Examples of the resin material constituting the frame body 230 include polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), and modified polyphenylene ether (modified PPE).
  • PP polypropylene
  • PPS polyphenylene sulfide
  • modified PPE modified polyphenylene ether
  • the first step of fixing the second portion 242 of the first seal portion 240 to the peripheral portion 214a of the electrode plate 214 in the bipolar electrode 212 and the first seal portion 240 are fixed.
  • the second step of laminating the plurality of bipolar electrodes 212 and the third step of forming the second seal part 250 outside the first seal part 240 fixed to the laminated bipolar electrode 212 are included.
  • the second portion 242 of the first seal portion 240 is fixed to the peripheral portion 214a of the electrode plate 214 provided with the positive electrode 216 and the negative electrode 218 by welding or the like. Then, the peripheral portion 220 a of the separator 220 is disposed on the step portion 243 provided in the second portion 242.
  • the second step a plurality of bipolar electrodes 212 to which the first seal portion 240 is fixed in the first step are stacked. Thereby, the laminated body 210 (refer FIG. 7) is formed. However, the second seal portion 250 is not formed when the second step is completed.
  • the first portion 241 of the first seal portion 240 (that is, the portion protruding outward from the side end portion 214b of the electrode plate 214 when viewed from the stacking direction D1) is embedded in the second seal portion 250.
  • the second seal portion 250 is formed.
  • the second seal portion 250 may be formed by injection molding similar to the method described in the first embodiment (see FIG. 4).
  • the second seal portion 250 may be formed by hot plate welding to the first portion 241 of the first seal portion 240.
  • FIG. 9 is a view for explaining hot plate welding of the second seal portion 250 to the first seal portion 240.
  • the second seal portion 250 formed in a rectangular frame shape when viewed from the stacking direction D1 is divided into four plate-like members 251 corresponding to the sides of the rectangular frame viewed from the stacking direction D1.
  • One plate-like member 251 is welded by hot plate welding to a portion corresponding to one side of the first seal portion 240 formed in a rectangular frame shape when viewed from the stacking direction D1.
  • FIG. 9 is a view for explaining hot plate welding of the second seal portion 250 to the first seal portion 240.
  • the first seal portion 240 is formed in a direction in which the melted portion 251 a of the plate-like member 251 whose surface is heated and melted faces the outer surface 240 b of the first seal portion 240. Is pressed against the first portion 241. Accordingly, the first portion 241 is welded to the plate-like member 251 so as to be embedded in the melted portion 251a. Such hot plate welding is performed on each of the four sides of the first seal portion 240. Accordingly, the four plate-like members 251 are welded to the first portion 241 and are formed in a rectangular frame shape so as to surround the periphery of the stacked body 210.
  • the amount of protrusion of the first seal portion 240 from the side end portion 214 b of the electrode plate 214 (that is, the length L of the first portion 241) is ensured more than a certain level (L ⁇ T). This facilitates the above-described hot plate welding operation.
  • the second seal portion 250 is formed by joining the ends of the adjacent plate-like members 251 by welding or the like.
  • the procedure for forming the second seal portion 250 by hot plate welding is not limited to the above procedure.
  • the second seal portion 250 may be divided into two plate-like members formed in an L shape so as to correspond to two adjacent sides of the rectangular frame viewed from the stacking direction D1.
  • each plate-like member formed in an L shape is hot-plate welded to a portion corresponding to two adjacent sides of the first seal portion 240, and the end portions of each plate-like member are welded to each other. By bonding, the second seal portion 250 can be formed.
  • One power storage module 202 (see FIG. 7) is formed by the first to third steps described above. A plurality of (three in this embodiment) power storage modules 202 are prepared by the same process. Thereafter, as shown in FIG. 6, the power storage device 202 is manufactured by restraining the power storage module 202, the conductive plate 203, and the insulating film 209 with a restraining member 206.
  • the first seal portion 240 (spacer) includes the first portion 241 that overlaps the second seal portion 250 (resin frame) when viewed from the stacking direction D1, and the second seal when viewed from the stacking direction D1. And a second portion 242 extending inward from the portion 250.
  • the first part 241 is joined to the second seal part 250.
  • the second portion 242 is joined to the electrode plate 214 (current collector plate). According to such a configuration, since the rigidity of the electrode plate 214 can be improved by the second portion 242 joined to the electrode plate 214, deformation of the power storage device 201 due to external force such as internal pressure can be suppressed.
  • the second portion 242 does not overlap any of the positive electrode 216 (positive electrode layer) and the negative electrode 218 (negative electrode layer) when viewed from the stacking direction D1, and the second portion 242 is the separator 220 when viewed from the stacking direction D1. And has an overlapping part.
  • the second portion 242 has a step portion 243 as a portion overlapping the separator 220. According to such a configuration, it is possible to appropriately ensure a region where the first seal portion 240 and the separator 220 overlap with each other, and thus it is possible to effectively suppress a short circuit between the electrode plates 214 adjacent in the stacking direction D1.
  • first seal part 240 and the second seal part 250 may be formed of the same material.
  • first seal part 240 and the second seal part 250 are integrated by welding as described above (such as injection molding or hot plate welding), the first seal part 240 and the second seal part 250 are the same. It is preferable to form by material.
  • the first seal portion 240 is formed in a frame shape (in the present embodiment, a rectangular frame shape) when viewed from the stacking direction D1. According to such a configuration, the shape of the first seal portion 240 can be simplified.
  • the protruding amount of the first seal portion 240 from the side end portion 214b of the electrode plate 214 (end surface facing the direction intersecting the stacking direction D1) is the first seal portion. 240 or more in thickness T in the stacking direction D1. According to such a configuration, it is possible to relax the construction method restrictions when forming the second seal portion 250. As described above, the second seal portion 250 is welded to the first seal portion 240 by the hot plate by the protruding portion (that is, the first portion 241) of the first seal portion 240 having a certain amount of protrusion (length L). It becomes easy to join.
  • the second seal portion 250 may be formed by injection molding or may be formed by hot plate welding to the first seal portion 240. According to such a configuration, the peripheral edges of the plurality of stacked bipolar electrodes 212 can be liquid-tightly formed by the second seal portion 250, and leakage of the electrolytic solution can be prevented.
  • the electrical storage module 202 may further have the connection part 260 which connects the edge parts (periphery part) of the 1st seal
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an example of the connecting portion 260 (portion surrounded by a broken line in FIG. 10).
  • the connection part 260 forms the fusion
  • the connecting portion 260 when forming the connecting portion 260, a step of connecting the ends of the first seal portions 240 adjacent to each other in the stacking direction D1 is performed before the third step described above. .
  • the connecting portion 260 is formed by performing the above-described heat treatment and the joining process between the melting portions.
  • the second seal portion 250 can be formed in the third step in a state in which the warpage of the peripheral portion of the first seal portion 240 in the stacking direction D1 is suppressed. As a result, occurrence of misalignment of the plurality of bipolar electrodes 212 can be effectively suppressed.
  • sticker parts 240 is not provided over the perimeter of the peripheral part of the 1st seal part 240, but is provided in a part of peripheral part of the 1st seal part 240. May be.
  • the connecting part 260 may be provided in a dot shape at regular intervals on the peripheral edge of the first seal part 240. In the example of FIG. 10, there is a gap between the inner side surface 260 a of the connecting portion 260 and the side end portion 214 b of the electrode plate 214, but the inner side surface 260 a of the connecting portion 260 and the side end portion 214 b of the electrode plate 214. May contact.

Abstract

一実施形態に係る蓄電装置１は、集電板１１の一方面１１ａに正極層１３が設けられるとともに集電板１１の他方面１１ｂに負極層１５が設けられた複数のバイポーラ電極１０がセパレータ１７を介して積層された蓄電装置であって、積層方向に隣り合うそれぞれの集電板１１同士の間において、集電板１１の周縁１１ｃに沿って配置された複数のスペーサ２１と、複数のスペーサ２１の外周２１ｂを被覆する樹脂枠２５と、を有する。

Description

蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
　本発明は、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。
　従来、バイポーラ型の電極を備えた蓄電装置が知られている。例えば特許文献１に開示されている電池は、集電体の一方の面に電気的に結合した正極層が形成され、集電体の反対側の面に電気的に結合した負極層が形成された複数の電極を有する。この電極は、電解質層を介して積層されて発電要素を形成する。電解質層からの電解液の漏れによる液絡を防止する目的で、電池の外周部にはシール部が配置されている。
特開２０１０－２１２０９２号公報
　一般に、バイポーラ型の電極が積層方向に積層された構造を有する電池では、積層方向に互いに隣り合って配置される電極同士が接触し、短絡する虞がある。そのため、例えば、特許文献１に開示された電池では、隣接する電極間をシール部が絶縁することによって短絡を防止している。
　しかしながら、特許文献１に開示されたシール部は、そもそも電解液の漏れ防止を目的としており、積層方向に所定量だけ押圧される。この場合、積層体としての高さを均一に保つために、一個毎のシール部の潰し量を厳しく設定する必要があり、交差設計がシビアになる。そのため、部材に対する精度要求が高くなり、製造コストの増加につながる。
　本発明の一側面は、電極同士の短絡を安価に抑制することができる蓄電装置及び蓄電装置の製造方法を提供することを目的とする。
　一側面の蓄電装置は、集電板の一方面に正極層が設けられるとともに集電板の他方面に負極層が設けられた複数の電極がセパレータを介して積層された蓄電装置であって、積層方向に隣り合うそれぞれの集電板同士の間において、集電板の周縁に沿って配置された複数のスペーサと、複数のスペーサの外周を被覆する樹脂枠と、を有する。
　このような蓄電装置では、積層方向に隣り合うそれぞれの集電板同士の間に配置された複数のスペーサによって、集電板同士の短絡が抑制されている。また、複数のスペーサの外周を被覆する樹脂枠によって、積層された複数の電極の周縁が液密に形成され、電解液の漏れが防止される。このような構成では、潰し量などを考慮する必要がないため、各部材の精度要求が高くなることがない。したがって、電極同士の短絡を安価に抑制することができる。
　また、一側面においては、スペーサと樹脂枠とが同じ材料によって形成されていてもよい。また、一側面においては、スペーサと樹脂枠とが異なる材料によって形成されていてもよい。例えば、スペーサと樹脂枠とを溶着等によって一体化させたい場合には、スペーサと樹脂枠とを同じ材料によって形成するとよい。
　また、一側面においては、集電板の外周はスペーサ内に配置されていてもよい。このような構成によれば、スペーサと集電板との間を液密に形成することができる。
　また、一側面においては、集電板の外周は樹脂枠内に配置されていてもよい。このような構成によれば、樹脂枠と集電板との間をより確実に液密に形成することができる。
　また、一側面においては、スペーサの外周は、樹脂枠に向かって凸形状をなしていてもよい。このような構成によって、互いに隣り合う集電板同士が接触することを、より一層抑制することができる。
　また、一側面においては、スペーサの外周の先端は、集電板の外周よりも外側の位置まで延在していてもよい。このような構成によって、互いに隣り合う集電板同士が接触することを確実に抑制することができる。
　また、一側面においては、樹脂枠の内周面は、スペーサの外周の凸形状に対応した凹形状をなしていてもよい。このような構成によって、スペーサと樹脂枠とを容易に密着させることができる。
　また、一側面においては、集電板の周縁には、外周から連続する切り込みが形成されていてもよい。切り込みによって、集電板の周縁が動きやすくなるため、シワ等の発生を抑制することができる。
　また、一側面においては、スペーサは、積層方向から見て樹脂枠と重なる第１部分と、積層方向から見て樹脂枠よりも内側に延在する第２部分と、を有し、第１部分は、樹脂枠に接合されており、第２部分は、集電板に接合されていてもよい。集電板に接合される第２部分によって集電板の剛性を向上させることができるため、内圧等の外力による蓄電装置の変形を抑制することができる。
　また、一側面においては、第２部分は、積層方向から見て正極層及び負極層のいずれにも重なっておらず、第２部分は、積層方向から見てセパレータと重なる部分を有してもよい。このような構成によれば、スペーサとセパレータとが重なる領域を適切に確保できるため、集電板同士の短絡を効果的に抑制することができる。
　また、一側面においては、スペーサと樹脂枠とが同じ材料によって形成されてもよい。例えば、スペーサと樹脂枠とを溶着等によって一体化させる場合に、スペーサと樹脂枠とを同じ材料によって形成するのが好適である。
　また、一側面においては、スペーサは、積層方向から見て枠状に形成されてもよい。このような構成によれば、スペーサの形状を単純化できる。
　また、一側面においては、積層方向に隣り合うスペーサの端部同士を連結する連結部を更に有してもよい。このような構成によれば、連結部が設けられていることにより、スペーサの反り返りを抑制できる。その結果、複数の電極の積層ずれの発生を効果的に抑制することができる。
　また、一側面においては、集電板の前記積層方向に交差する方向を向く端面からのスペーサの飛び出し量は、スペーサの積層方向の厚み以上であってもよい。このような構成によれば、樹脂枠を形成する際の工法的な制約を緩和することができる。例えば、上述のような一定以上の飛び出し量を有するスペーサの飛び出し部分（すなわち第１部分）により、樹脂枠をスペーサに対して熱板溶着により接合することが容易となる。
　また、一側面においては、樹脂枠は、射出成形によって形成されてもよい。また、一側面においては、樹脂枠は、スペーサに対する熱板溶着によって形成されてもよい。このような構成によれば、樹脂枠により、積層された複数の電極の周縁を液密に形成することができ、電解液の漏れを防止できる。
　また、一側面の蓄電装置の製造方法は、集電板の一方面に正極層が設けられるとともに集電板の他方面に負極層が設けられた電極における集電板の周縁にスペーサを固定する工程と、スペーサが固定された複数の電極を積層する工程と、積層した複数の電極に固定されたスペーサの外周を被覆するように、射出成形又はスペーサに対する熱板溶着によって樹脂枠を形成する工程と、を含む。
　このような蓄電装置の製造方法によれば、集電板の周縁にスペーサを固定してから電極を積層することによって、積層方向に隣り合う集電板同士の間にそれぞれスペーサが配置される。このスペーサによって、集電板同士の短絡が抑制される。また、複数のスペーサの外周を一括で被覆する樹脂枠によって、積層された複数の電極の周縁が液密に形成され、電解液の漏れが防止される。樹脂枠は、射出成形又はスペーサに対する熱板溶着によって形成されるため、簡便に製造され得る。したがって、電極同士の短絡を安価に抑制することができる。
　また、一側面においては、上記製造方法は、樹脂枠を形成する工程よりも前に、積層方向に隣り合うスペーサの端部同士を連結する工程を更に含んでもよい。この構成によれば、スペーサの反り返りが抑制された状態で、樹脂枠を形成することができる。その結果、複数の電極の積層ずれを抑制することができる。
　一側面の蓄電装置及び蓄電装置の製造方法によれば、電極同士の短絡を安価に抑制することができる。
第１実施形態に係る蓄電装置を模式的に示す断面図である。 バイポーラ電極を模式的に示す平面図である。 蓄電装置の製造工程を示す図である。 蓄電装置の製造工程を示す図である。 第２実施形態に係る蓄電装置を模式的に示す断面図である。 第３実施形態に係る蓄電装置を模式的に示す断面図である。 図６の蓄電装置を構成する蓄電モジュールを模式的に示す断面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 第１シール部に対する第２シール部の熱板溶着を説明するための図である。 連結部の例を模式的に示す図である。
　以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
［第１実施形態］
　図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電装置の構成を模式的に示す断面図である。図２は、蓄電装置に用いられるバイポーラ電極を模式的に示す平面図である。図１に示される蓄電装置１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などの二次電池、或いは電気二重層キャパシタである。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、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
　図１に示すように、蓄電装置１は、複数のバイポーラ電極１０と、枠体２０と、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂとを備える。バイポーラ電極１０は、集電板１１と、集電板１１の一方面１１ａに設けられた正極層１３と、集電板１１の他方面（集電板１１における一方面１１ａとは反対側の面）１１ｂに設けられた負極層１５とを有している。集電板１１は、例えばニッケルからなる金属箔であり、図２に示すように平面視矩形をなす。集電板１１の厚さは、例えば０．１μｍ～１０００μｍ程度となっている。正極層１３を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケル等が挙げられる。負極層１５を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金等が挙げられる。
　図２に示すように、集電板１１の周縁１１ｃは、正極活物質及び負極活物質の塗工されない未塗工領域となっている。集電板１１の他方面１１ｂにおける負極層１５の形成領域は、集電板１１の一方面１１ａにおける正極層１３の形成領域に対して一回り大きくてもよい。集電板１１の周縁１１ｃには、外周１１ｄから連続する切り込み１１ｅが形成されている。本実施形態では、集電板１１の４つの角に切り込み１１ｅが形成されている。切り込み１１ｅは、角の頂点から未塗工領域の内側の位置まで形成されており、負極層１５までは到達していない。
　複数のバイポーラ電極１０は、セパレータ１７を介して積層されている。複数のバイポーラ電極１０が積層された状態において、一のバイポーラ電極１０の正極層１３は、積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１０の負極層１５とセパレータ１７を介して対向し、一のバイポーラ電極１０の負極層１５は、積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１０の正極層１３とセパレータ１７を介して対向している。本実施形態では、各バイポーラ電極１０の他方面１１ｂに設けられた負極層１５がシート状のセパレータ１７によって被覆されている。そのため、積層方向に対して同じ向きになるように複数のバイポーラ電極１０を積層することによって、隣り合うバイポーラ電極１０の正極層１３と負極層１５との間にセパレータ１７が配置される。
　セパレータ１７の形成材料としては、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。また、セパレータ１７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。
　積層されたバイポーラ電極１０の一方の積層端（図１における上側の積層端）には、片面に正極層１３のみが設けられた集電板１８が積層されている。この集電板１８の正極層１３は、最上層のバイポーラ電極１０の負極層１５に対してセパレータ１７を介して対向している。また、積層されたバイポーラ電極１０の他方の積層端（図１における下側の積層端）には、負極層１５のみが設けられた集電板１９が積層されている。この負極層１５はセパレータ１７によって被覆されている。この集電板１９の負極層１５は、最下層のバイポーラ電極１０の正極層１３に対してセパレータ１７を介して対向している。集電板１８，１９は、集電板１１と同様に、例えばニッケルからなる金属箔であり、平面視矩形をなしている。
　集電板１１の周縁１１ｃは、枠体２０の内壁に埋没した状態で枠体２０に保持されている。これにより、積層方向に隣り合う集電板１１，１１間には、当該集電板１１，１１と枠体２０の内壁とによって仕切られた空間が形成されている。当該空間には、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（不図示）が収容されている。
　集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃは、バイポーラ電極１０の集電板１１と同様に、枠体２０の内壁に埋没した状態で枠体２０に保持されている。なお、集電板１８，１９は、バイポーラ電極１０の集電板１１に比べて厚く形成されていてもよい。
　枠体２０は、複数のスペーサ２１と、樹脂枠２５とによって形成されており、矩形の筒状をなしている。本実施形態では、複数のスペーサ２１によって枠体２０の内壁が形成され、樹脂枠２５によって枠体２０の外壁が形成されている。
　スペーサ２１は、絶縁性の樹脂によって形成されており、矩形枠状をなしている。スペーサ２１の内周２１ａは、バイポーラ電極１０の集電板１１の外周１１ｄよりも内側に位置し、スペーサ２１の外周２１ｂは集電板１１の外周１１ｄよりも外側に位置している。スペーサ２１は、バイポーラ電極１０の積層方向に所定の厚みを有している。スペーサ２１の厚みは、バイポーラ電極１０の厚みとセパレータの厚みとの和と略同じであり、例えば０．１～０．５ｍｍである。スペーサ２１は、バイポーラ電極１０の集電板１１の周縁１１ｃを保持している。すなわち、集電板１１の外周１１ｄはスペーサ２１内に配置されている。本実施形態では、スペーサ２１の厚さ方向の中央に集電板１１の周縁１１ｃが配置されている。例えば、集電板１１の周縁１１ｃとスペーサ２１とは熱圧着等によって接合されている。複数のバイポーラ電極１０が積層された状態では、複数のスペーサ２１も積層された状態となっている。この状態では、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１０，１０同士の間に、一方のバイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部（他方のバイポーラ電極１０側に面する部分）と、他方のバイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部（一方のバイポーラ電極１０側に面する部分）とが配置される。
　集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃは、バイポーラ電極１０の集電板１１と同様に、スペーサ２１によって保持されている。集電板１８と集電板１８に隣り合う集電板１１との間には、集電板１８を保持するスペーサ２１の一部と、当該集電板１１を保持するスペーサ２１の一部とが配置されている。また、集電板１９及び集電板１９に隣り合う集電板１１との間には、集電板１９を保持するスペーサ２１の一部と、当該バイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部とが配置されている。
　樹脂枠２５は、矩形の筒状をなしており、複数のスペーサ２１の外周を一括で被覆している。複数のスペーサ２１と樹脂枠２５とは、例えば溶着等によって一体化している。樹脂枠２５を構成する樹脂は、スペーサ２１を構成する樹脂と同じであってよい。このような樹脂としては、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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。
　一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂは、複数のバイポーラ電極１０と、集電板１８，１９とを積層方向に拘束する。また、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂは、枠体２０も拘束する。一方の拘束プレート３０Ａには正極端子３３が接続される。他方の拘束プレート３０Ｂには負極端子３５が接続される。正極端子３３及び負極端子３５により蓄電装置１の充放電を行うことができる。
　拘束プレート３０Ａ，３０Ｂには、積層方向に延びるボルト３６を貫通するための貫通孔３７が設けられる。ボルト３６は拘束プレート３０Ａから拘束プレート３０Ｂに向かって挿通される。ボルト３６の先端にはナット３８が螺合される。これにより、拘束プレート３０Ａ及び拘束プレート３０Ｂは、セパレータ１７を含む複数のバイポーラ電極１０、集電板１８、集電板１９及び枠体２０に対して、拘束荷重を付加する。その結果、枠体２０内は密封される。
　以下、上記した蓄電装置１の製造方法について説明する。
　本実施形態における蓄電装置１の製造方法は、バイポーラ電極１０における集電板１１の周縁１１ｃにスペーサ２１を固定する第１工程と、スペーサ２１が固定された複数のバイポーラ電極１０を積層する第２工程と、積層したバイポーラ電極１０に固定されたスペーサ２１の外側に樹脂枠２５を形成する第３工程と、を含む。
　図３は、第１工程を示す図である。第１工程では、集電板１１、正極層１３及び負極層１５を含むバイポーラ電極１０にセパレータ１７を固定する。そして、このバイポーラ電極１０における集電板１１の周縁１１ｃにスペーサ２１を固定する。図３の（ａ）に示されるように、本実施形態では、スペーサ２１が厚さ方向に分割された矩形枠状の半スペーサ片２２を用意する。半スペーサ片２２の内周２２ａは、バイポーラ電極１０の集電板１１の外周１１ｄよりも内側に位置し、半スペーサ片２２の外周２２ｂは集電板１１の外周１１ｄよりも外側に位置している。バイポーラ電極１０の集電板１１の一方面１１ａ及び他方面１１ｂにそれぞれ半スペーサ片２２を配置し、一対の半スペーサ片２２，２２によって集電板１１の周縁１１ｃを挟持する。そして、図３の（ｂ）に示されるように、一対の半スペーサ片２２，２２を加熱しながら加圧することによって、集電板１１と一対の半スペーサ片２２，２２とを熱圧着するとともに、一対の半スペーサ片２２，２２同士を熱圧着する。これにより、バイポーラ電極１０がスペーサ２１によって保持される。
　図４は、第２工程及び第３工程を示す図である。続いて、第２工程によって、スペーサ２１が固定された複数のバイポーラ電極１０を積層する。第２工程では、第１工程によってスペーサ２１が固定された所定数のバイポーラ電極１０を積層する。この場合、全てのバイポーラ電極１０の正極層１３及び負極層１５の向きが同じになるように積層される。積層されたバイポーラ電極１０の負極層１５側の端部には、集電板１８を配置する。また、積層されたバイポーラ電極１０の正極層１３側の端部には、集電板１９を配置する。集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃには、バイポーラ電極１０と同様にスペーサ２１を固定している。
　続く第３工程では、積層された複数のバイポーラ電極１０及び集電板１８，１９を保持する複数のスペーサ２１の外側に樹脂枠２５を形成する。第３工程では、射出成型によって樹脂枠２５を形成する。図４に示されるように、積層されたスペーサ２１の外周に金型Ｋを固定し、金型Ｋ内に樹脂を注入する。本実施形態では、金型Ｋの内側にスペーサ２１の外周２１ｂが露出している。そのため、金型Ｋ内に注入された樹脂とスペーサ２１の外周２１ｂとが溶着し、一体化する。これにより、全てのスペーサ２１の外周２１ｂを一括で被覆する樹脂枠２５が形成される。すなわち、スペーサ２１と樹脂枠２５とによって枠体２０が形成される。そして、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂを用いて、セパレータ１７を含む複数のバイポーラ電極１０、集電板１８、集電板１９及び枠体２０を拘束することによって蓄電装置１を形成する。
　上記した蓄電装置１では、積層方向に隣り合う集電板１１同士の間にそれぞれ配置された複数のスペーサ２１によって、集電板１１同士が直接接触することが抑制され、短絡が防止されている。また、複数のスペーサ２１の外周２１ｂを一括で被覆する樹脂枠２５によって、積層された複数の集電板１１の外周１１ｄが液密に形成され、電解液の漏れが防止される。従来技術では、隣接する電極間を絶縁するシール部の潰し量を厳しく設定する必要があったが、上記のような構成では、潰し量などを考慮する必要がないため、各部材の精度要求が高くなることがない。したがって、電極同士の短絡を安価に抑制することができる。
　また、上記した蓄電装置１の製造方法によれば、集電板１１の周縁１１ｃにスペーサ２１を固定してからバイポーラ電極１０を積層する。これによって、積層方向に隣り合うそれぞれの集電板１１同士の間にスペーサ２１が配置される。例えば、スペーサ２１が配置されない状態で、樹脂枠２５を形成するための射出成型が行われると、隣り合う集電板１１の周縁１１ｃ同士が、注入された樹脂によって移動する虞がある。この場合、移動した周縁１１ｃ同士が接触する虞がある。また、注入された樹脂が流動し、正極層１３又は負極層１５に至る虞がある。本実施形態では、樹脂の注入前に予めスペーサ２１を配置することによって、集電板１１同士の接触が抑制される。また、スペーサ２１によって、樹脂の正極層１３側及び負極層１５側への進行を抑制している。また、樹脂枠２５は射出成形によって形成されるため、簡便に製造され得る。したがって、電極同士の短絡を安価に抑制することができる。
　また、スペーサ２１と樹脂枠２５とが同じ材料によって形成されているため、射出成形によって樹脂枠２５を形成する工程において、スペーサ２１と樹脂枠２５とが溶着によって一体化する。これによって、電解液の漏れをより効果的に抑制できる。
　また、集電板１１の外周１１ｄはスペーサ２１内に配置されている。このような構成によれば、スペーサ２１と集電板１１との間を液密に形成することができる。
　また、集電板１１の周縁１１ｃには、外周１１ｄから連続する切り込み１１ｅが形成されている。実施形態では、矩形をなす集電板１１の４つの角に切り込み１１ｅが形成されている。そのため、集電板１１の周縁１１ｃが辺に対応する４つの部分に分割され、当該４つの部分が互いに独立して動くことになる。そのため、スペーサ２１の取付けの際などに、集電板１１にシワ、よれ等が発生することが抑制される。
［第２実施形態］
　本実施形態に係る蓄電装置では、主としてスペーサの形状が第１実施形態の蓄電装置１と相違している。以下、主として第１実施形態と相違する点について説明し、同一の要素や部材については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
　図５は、本実施形態に係る蓄電装置を模式的に示す断面図である。図５に示すように、蓄電装置１０１は、複数のバイポーラ電極１０と、枠体１２０と、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂとを備える。
　枠体１２０は、複数のスペーサ１２１と、樹脂枠１２５とによって形成されており、矩形の筒状をなしている。スペーサ１２１は、絶縁性の樹脂によって形成されており、矩形枠状をなしている。スペーサ１２１は、バイポーラ電極１０の積層方向に所定の厚みを有している。スペーサ１２１の厚みは、第１実施形態同様、バイポーラ電極１０の厚みと略同じである。スペーサ１２１の外周１２１ｂにおける厚さ方向の中央は、樹脂枠１２５に向かって凸形状をなしている。図示例では、スペーサ１２１の外周１２１ｂが、厚さ方向に中央になるにつれて樹脂枠１２５側に突出するように、傾斜している。スペーサ１２１の外周１２１ｂの先端は、集電板１１の外周１１ｄよりも外側の位置まで延在している。
　スペーサ１２１は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１０の間に配置されている。また、スペーサ１２１は、バイポーラ電極１０の集電板１１の周縁１１ｃに配置されている。すなわち、集電板１１の周縁１１ｃは、積層方向の一方側及び他方側に配置された一対のスペーサ１２１，１２１によって挟持されている。なお、図示されるように、集電板１１の外周１１ｄは、スペーサ１２１によって挟持されておらず、樹脂枠１２５側まで延在している。また、スペーサ１２１は、集電板１８とバイポーラ電極１０との間、及び、集電板１９とバイポーラ電極１０との間にも配置されている。
　樹脂枠１２５は、矩形の筒状をなしており、複数のスペーサ１２１の外周１２１ｂを一括で被覆している。複数のスペーサ１２１と樹脂枠１２５とは、例えば溶着等によって一体化している。バイポーラ電極１０における集電板１１の外周１１ｄは、樹脂枠１２５に埋設されている。また、集電板１８，１９の外周も樹脂枠１２５に埋設されている。樹脂枠１２５を構成する樹脂は、スペーサ１２１を構成する樹脂と同じであってよいし、異なっていてもよい。このような樹脂としては、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）、又は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１２５は、第１実施形態の樹脂枠２５と同様に、射出成形によって形成され得る。そのため、樹脂枠１２５の内周面は、スペーサ１２１の外周１２１ｂの凸形状に対応した凹形状をなしている。蓄電装置１０１は、セパレータ１７を含む複数のバイポーラ電極１０、集電板１８、集電板１９及び枠体１２０を拘束プレート３０Ａ，３０Ｂによって拘束することによって製造される。
　このような蓄電装置１０１では、第１実施形態の蓄電装置１と同様に、積層方向に隣り合う集電板１１同士の間にそれぞれ配置された複数のスペーサ１２１によって、集電板１１同士が直接接触することが抑制されている。また、複数のスペーサ１２１の外周１２１ｂを一括で被覆する樹脂枠１２５によって、積層された複数の集電板１１の外周１１ｄが液密に形成され、電解液の漏れが防止されている。特に、集電板１１の外周１１ｄは樹脂枠１２５内に配置されているので、樹脂枠１２５と集電板１１との間をより確実に液密に形成することができる。
　また、スペーサ１２１の外周１２１ｂは、樹脂枠１２５に向かって突出している。そして、スペーサ１２１の外周１２１ｂの先端は、集電板１１の外周１１ｄよりも外側の位置まで延在している。このような構成によって、互いに隣り合う集電板１１，１１同士が接触することを確実に防止することができる。
　また、樹脂枠１２５の内周面は、スペーサ１２１の外周１２１ｂの凸形状に対応した凹形状をなしているため、スペーサ１２１と樹脂枠１２５とを容易に密着させることができる。
　また、スペーサ１２１と樹脂枠１２５とが異なる材料によって形成されている場合であっても、集電板１１の外周１１ｄが樹脂枠１２５に埋設されているので、電解液の漏れ等を抑制することができる。
　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
　例えば、第１実施形態では、集電板１１の周縁１１ｃがスペーサ２１内に保持されている例を示したが、これに限定されない。例えば、集電板の一方面のみにスペーサを溶着させてユニット化し、これを積層させてもよい。
［第３実施形態］
　図６～図１０を参照して、第３実施形態に係る蓄電装置２０１について説明する。図６に示される蓄電装置２０１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２０１は、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール２０２を備えるが、単一の蓄電モジュール２０２を備えてもよい。蓄電モジュール２０２は、バイポーラ電池である。蓄電モジュール２０２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であるが、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
　複数の蓄電モジュール２０２は、例えば金属板等の導電板２０３を介して積層され得る。蓄電モジュール２０２の積層方向Ｄ１（Ｚ方向）から見て、蓄電モジュール２０２及び導電板２０３は例えば矩形形状を有する。導電板２０３は、積層方向Ｄ１において両端に位置する蓄電モジュール２０２の外側にもそれぞれ配置される。導電板２０３は、隣り合う蓄電モジュール２０２と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール２０２が積層方向Ｄ１に直列に接続される。積層方向Ｄ１において、一端に位置する導電板２０３には正極端子２０４が接続されている。他端に位置する導電板２０３には負極端子２０５が接続されている。正極端子２０４は、接続される導電板２０３と一体であってもよい。負極端子２０５は、接続される導電板２０３と一体であってもよい。正極端子２０４及び負極端子２０５は、積層方向Ｄ１に交差する方向（Ｘ方向）に延在している。これらの正極端子２０４及び負極端子２０５により、蓄電装置２０１の充放電を実施できる。
　導電板２０３は、蓄電モジュール２０２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２０３の内部に設けられた複数の空隙２０３ａを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール２０２からの熱を効率的に外部に放出できる。各空隙２０３ａは例えば積層方向Ｄ１に交差する方向（Ｙ方向）に延在する。積層方向Ｄ１から見て、導電板２０３は、蓄電モジュール２０２よりも小さいが、蓄電モジュール２０２と同じかそれより大きくてもよい。
　蓄電装置２０１は、交互に積層された蓄電モジュール２０２及び導電板２０３を積層方向Ｄ１に拘束する拘束部材２０６を備え得る。拘束部材２０６は、一対の拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂと、拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂ同士を連結する連結部材（ボルト２０７及びナット２０８）とを備える。各拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂと導電板２０３との間には、例えば樹脂フィルム等の絶縁フィルム２０９が配置される。各拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂは、例えば鉄等の金属によって構成されている。積層方向Ｄ１から見て、各拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂ及び絶縁フィルム２０９は例えば矩形形状を有する。絶縁フィルム２０９は導電板２０３よりも大きくなっている。各拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂは、蓄電モジュール２０２よりも大きくなっている。積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート２０６Ａの縁部には、ボルト２０７の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ１が蓄電モジュール２０２よりも外側となる位置に設けられている。同様に、積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート２０６Ｂの縁部には、ボルト２０７の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ２が蓄電モジュール２０２よりも外側となる位置に設けられている。積層方向Ｄ１から見て各拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂが矩形形状を有している場合、挿通孔Ｈ１及び挿通孔Ｈ２は、拘束プレート２０６Ａ，２０６Ｂの角部に位置する。
　一方の拘束プレート２０６Ａは、負極端子２０５に接続された導電板２０３に絶縁フィルム２０９を介して突き当てられている。他方の拘束プレート２０６Ｂは、正極端子２０４に接続された導電板２０３に絶縁フィルム２０９を介して突き当てられている。ボルト２０７は、例えば一方の拘束プレート２０６Ａ側から他方の拘束プレート２０６Ｂ側に向かって挿通孔Ｈ１及び挿通孔Ｈ２に通される。他方の拘束プレート２０６Ｂから突出するボルト２０７の先端には、ナット２０８が螺合されている。これにより、絶縁フィルム２０９、導電板２０３及び蓄電モジュール２０２が挟持されてユニット化されると共に、積層方向Ｄ１に拘束荷重が付加される。
　図７は、蓄電装置２０１を構成する蓄電モジュール２０２を模式的に示す断面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図７に示されるように、蓄電モジュール２０２は、複数のバイポーラ電極（電極）２１２が積層された積層体２１０を備える。バイポーラ電極２１２の積層方向Ｄ１から見て、積層体２１０は例えば矩形形状を有する。隣り合うバイポーラ電極２１２間には、セパレータ２２０が配置され得る。
　バイポーラ電極２１２は、電極板２１４（集電板）と、電極板２１４の一方面に設けられた正極２１６（正極層）と、電極板２１４の他方面に設けられた負極２１８（負極層）とを含む。積層体２１０において、一のバイポーラ電極２１２の正極２１６は、セパレータ２２０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う一方のバイポーラ電極２１２の負極２１８と対向し、一のバイポーラ電極２１２の負極２１８は、セパレータ２２０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う他方のバイポーラ電極２１２の正極２１６と対向している。
　積層方向Ｄ１において、積層体２１０の一端には、内側面に負極２１８が配置された電極板２１４（負極側終端電極）が配置される。積層体２１０の他端には、内側面に正極２１６が配置された電極板２１４（正極側終端電極）が配置される。負極側終端電極の負極２１８は、セパレータ２２０を介して最上層のバイポーラ電極２１２の正極２１６と対向している。正極側終端電極の正極２１６は、セパレータ２２０を介して最下層のバイポーラ電極２１２の負極２１８と対向している。これら終端電極の電極板２１４は、それぞれ隣り合う導電板２０３（図６参照）に接続される。
　蓄電モジュール２０２は、積層方向Ｄ１に延在する積層体２１０の側面を取り囲む枠体２３０を備える。枠体２３０は、電極板２１４の周縁部２１４ａに接合された第１シール部２４０（スペーサ）と、積層方向Ｄ１から見て第１シール部２４０の周囲に設けられた第２シール部２５０（樹脂枠）と、を備え得る。
　第１シール部２４０は、バイポーラ電極２１２毎に１つずつ設けられている。第１シール部２４０は、積層方向Ｄ１から見て枠状（本実施形態では矩形枠状）に形成されており、電極板２１４の周縁部の全周にわたって設けられている。第１シール部２４０は、積層方向Ｄ１から見て第２シール部２５０と重なる第１部分２４１と、積層方向Ｄ１から見て第２シール部２５０よりも内側に延在する第２部分２４２と、を有する。
　第１部分２４１は、第１シール部２４０の外周側の部分であり、第２部分２４２の外側に連続して設けられている。第１部分２４１は、第２シール部２５０に埋設されるようにして、第２シール部２５０に接合されている。積層方向Ｄ１に隣り合う第１部分２４１の間には、第２シール部２５０が充填されている。第１部分２４１と第２シール部２５０とは、後述するように、例えば射出成形又は熱板溶着により接合されている。第１部分２４１の長さＬは、第１部分２４１の積層方向Ｄ１の厚みＴ以上とされている（Ｌ≧Ｔ）。ここで、第１部分２４１の長さＬは、電極板２１４の側端部２１４ｂ（積層方向Ｄ１に交差する方向を向く端面）からの第１シール部２４０の飛び出し量に相当する。
　第２部分２４２は、第１シール部２４０の内周側の部分である。第２部分２４２は、電極板２１４に接合されている。図７に示されるように、本実施形態では、第２部分２４２の積層方向Ｄ１における一方面と電極板２１４の正極２１６が設けられた側の側面の縁部とが、例えば溶着により接合されている。また、第２部分２４２は、積層方向Ｄ１から見て、正極２１６及び負極２１８のいずれにも重ならないように形成されている。すなわち、積層方向Ｄ１から見て、第１シール部２４０の内側面２４０ａ（すなわち、第２部分２４２の内側面）と正極２１６及び負極２１８との間に隙間が生じるように、第２部分２４２の積層方向Ｄ１に直交する方向における幅が調整されている。
　第２部分２４２は、積層方向Ｄ１から見てセパレータ２２０と重なる部分を有する。本実施形態では、第２部分２４２の内側部分に、第１シール部２４０の他の部分よりも積層方向Ｄ１における厚みが小さい段差部２４３が形成されている。段差部２４３は、第２部分２４２の積層方向Ｄ１における他方面（電極板２１４に接合される面とは反対側の面）側に設けられている。段差部２４３には、セパレータ２２０の周縁部２２０ａが配置される。すなわち、本実施形態では、段差部２４３が上述したセパレータ２２０と重なる部分に相当する。
　なお、図７においては、段差部２４３の高さ（積層方向Ｄ１における長さ）はセパレータ２２０の高さと同一とされているが、段差部２４３の高さは、セパレータ２２０の高さよりも大きくてもよいし、セパレータ２２０の高さよりも小さくてもよい。また、第２部分２４２に段差部２４３を設けることは必須ではなく、セパレータ２２０は、第２部分２４２の少なくとも一部に重なって配置されていればよい。また、図７においては、一の電極板２１４に接合された第１シール部２４０と、当該一の電極板２１４の正極２１６側においてセパレータ２２０を挟んで隣り合う他の電極板２１４とは、離間している。しかし、当該第１シール部２４０と当該他の電極板２１４とが当接するように、第１シール部２４０の厚みＴが設定されてもよい。
　第２シール部２５０は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する筒状部材である。第２シール部２５０は、積層方向Ｄ１から見て、矩形枠状に形成されている（図８参照）。第２シール部２５０は、積層方向Ｄ１において積層体２１０の全長にわたって延在する（図７参照）。第２シール部２５０には、積層方向Ｄ１に配列された複数の第１シール部２４０の第１部分２４１が埋設されている。第２シール部２５０の内側面２５０ａは、電極板２１４の側端部２１４ｂと当接している。積層方向Ｄ１に隣り合う電極板２１４，２１４間には、当該電極板２１４，２１４と、第１シール部２４０と、第２シール部２５０とによって気密に仕切られた内部空間が形成されている。当該内部空間には、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（不図示）が収容されている。
　電極板２１４は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板２１４の側端部２１４ｂを含む周縁部２１４ａ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。正極２１６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。負極２１８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。電極板２１４の他方面における負極２１８の形成領域は、電極板２１４の一方面における正極２１６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２２０は、例えばシート状に形成されている。セパレータ２２０は、例えば矩形形状を有する。セパレータ２２０は、多孔性樹脂からなる。セパレータ２２０は、例えば、多孔性樹脂の一種である不織布からなる。セパレータ２２０を形成する材料としては、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、ポリプロピレン等からなる織布又は不織布等が例示される。また、セパレータ２２０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ２２０は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。
　枠体２３０（第１シール部２４０及び第２シール部２５０）を構成する樹脂材料としては、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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。
　次に、蓄電装置２０１（主に蓄電モジュール２０２）の製造方法について説明する。本実施形態における蓄電装置２０１の製造方法は、バイポーラ電極２１２における電極板２１４の周縁部２１４ａに第１シール部２４０の第２部分２４２を固定する第１工程と、第１シール部２４０が固定された複数のバイポーラ電極２１２を積層する第２工程と、積層したバイポーラ電極２１２に固定された第１シール部２４０の外側に第２シール部２５０を形成する第３工程と、を含む。
　第１工程では、正極２１６及び負極２１８が設けられた電極板２１４の周縁部２１４ａに、第１シール部２４０の第２部分２４２が溶着等により固定される。そして、第２部分２４２に設けられた段差部２４３に、セパレータ２２０の周縁部２２０ａが配置される。
　第２工程では、第１工程によって第１シール部２４０が固定された複数のバイポーラ電極２１２が積層される。これにより、積層体２１０（図７参照）が形成される。ただし、第２工程が完了した時点では、第２シール部２５０は形成されていない。
　第３工程では、第１シール部２４０の第１部分２４１（すなわち、積層方向Ｄ１から見て電極板２１４の側端部２１４ｂよりも外側に突出した部分）が第２シール部２５０に埋設されるように、第２シール部２５０が形成される。第２シール部２５０は、第１実施形態で説明した手法（図４参照）と同様の射出成形により形成されてもよい。あるいは、第２シール部２５０は、第１シール部２４０の第１部分２４１に対する熱板溶着により形成されてもよい。
　図９は、第１シール部２４０に対する第２シール部２５０の熱板溶着について説明するための図である。ここでは一例として、積層方向Ｄ１から見て矩形枠状に形成される第２シール部２５０は、積層方向Ｄ１から見た矩形枠の各辺に対応する４つの板状部材２５１に分割されている。そして、１つの板状部材２５１は、積層方向Ｄ１から見て矩形枠状に形成された第１シール部２４０の１つの辺に対応する部分に対して、熱板溶着により溶着される。具体的には、図９に示されるように、表面が加熱されて溶融した板状部材２５１の溶融部分２５１ａが、第１シール部２４０の外側面２４０ｂに対向する方向に、第１シール部２４０の第１部分２４１に対して押し当てられる。これにより、第１部分２４１は、溶融部分２５１ａに埋設されるようにして、板状部材２５１に溶着される。このような熱板溶着が、第１シール部２４０の４辺のそれぞれに対して実行される。これにより、４つの板状部材２５１が、第１部分２４１に溶着されると共に、積層体２１０の周囲を取り囲むように矩形枠状に形成される。第１シール部２４０において、電極板２１４の側端部２１４ｂからの第１シール部２４０の飛び出し量（すなわち、第１部分２４１の長さＬ）が一定以上確保されている（Ｌ≧Ｔ）ことにより、上述の熱板溶着の作業が容易となっている。最後に、隣り合う板状部材２５１の端部同士を溶着等により接合することにより、第２シール部２５０が形成される。ただし、熱板溶着により第２シール部２５０を形成する手順は上記手順に限られない。例えば、第２シール部２５０は、積層方向Ｄ１から見た矩形枠の隣り合う２辺に対応するようにＬ字状に形成された２つの板状部材に分割されていてもよい。この場合、Ｌ字状に形成された各板状部材を、第１シール部２４０の隣り合う２辺に対応する部分に対して熱板溶着し、各板状部材の端部同士を溶着等により接合することにより、第２シール部２５０を形成することができる。
　上述した第１～第３工程により、１つの蓄電モジュール２０２（図７参照）が形成される。同様の工程により、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール２０２が用意される。その後、図６に示されるように、蓄電モジュール２０２、導電板２０３、及び絶縁フィルム２０９を拘束部材２０６によって拘束することにより、蓄電装置２０１が製造される。
　以上述べた蓄電装置２０１では、第１シール部２４０（スペーサ）は、積層方向Ｄ１から見て第２シール部２５０（樹脂枠）と重なる第１部分２４１と、積層方向Ｄ１から見て第２シール部２５０よりも内側に延在する第２部分２４２と、を有する。第１部分２４１は、第２シール部２５０に接合されている。第２部分２４２は、電極板２１４（集電板）に接合されている。このような構成によれば、電極板２１４に接合される第２部分２４２によって電極板２１４の剛性を向上させることができるため、内圧等の外力による蓄電装置２０１の変形を抑制することができる。
　また、第２部分２４２は、積層方向Ｄ１から見て正極２１６（正極層）及び負極２１８（負極層）のいずれにも重なっておらず、第２部分２４２は、積層方向Ｄ１から見てセパレータ２２０と重なる部分を有する。本実施形態では、第２部分２４２は、セパレータ２２０と重なる部分として、段差部２４３を有する。このような構成によれば、第１シール部２４０とセパレータ２２０とが重なる領域を適切に確保できるため、積層方向Ｄ１に隣り合う電極板２１４同士の短絡を効果的に抑制することができる。
　また、第１シール部２４０と第２シール部２５０とは、同じ材料によって形成されてもよい。例えば、第１シール部２４０と第２シール部２５０とを上述したような溶着（射出成形又は熱板溶着等）によって一体化させる場合に、第１シール部２４０と第２シール部２５０とを同じ材料によって形成するのが好適である。
　また、第１シール部２４０は、積層方向Ｄ１から見て枠状（本実施形態では矩形枠状）に形成されている。このような構成によれば、第１シール部２４０の形状を単純化できる。
　また、電極板２１４の側端部２１４ｂ（積層方向Ｄ１に交差する方向を向く端面）からの第１シール部２４０の飛び出し量（すなわち、第１部分２４１の長さＬ）は、第１シール部２４０の積層方向Ｄ１の厚みＴ以上である。このような構成によれば、第２シール部２５０を形成する際の工法的な制約を緩和することができる。上述した通り、一定以上の飛び出し量（長さＬ）を有する第１シール部２４０の飛び出し部分（すなわち第１部分２４１）により、第２シール部２５０を第１シール部２４０に対して熱板溶着により接合することが容易となる。
　また、上述した通り、第２シール部２５０は、射出成形によって形成されてもよいし、第１シール部２４０に対する熱板溶着によって形成されてもよい。このような構成によれば、第２シール部２５０により、積層された複数のバイポーラ電極２１２の周縁を液密に形成することができ、電解液の漏れを防止できる。
［第３実施形態の変形例］
　第３実施形態において、蓄電モジュール２０２は、積層方向Ｄ１に隣り合う第１シール部２４０の端部（周縁部）同士を連結する連結部２６０を更に有してもよい。図１０は、連結部２６０（図１０の破線で囲んだ部分）の例を模式的に示す図である。連結部２６０は、例えば隣り合う第１シール部２４０の外側面２４０ｂ（図９参照）を加熱することで溶融部を形成し、隣り合う第１シール部２４０の各々に形成された溶融部同士を接合することにより形成され得る。このような連結部２６０を形成することにより、第１シール部２４０の周縁部の積層方向Ｄ１における反り返りを抑制できるため、複数のバイポーラ電極２１２の積層ずれの発生を効果的に抑制できる。
　蓄電装置２０１の製造方法において、連結部２６０を形成する場合には、上述した第３工程の前に、積層方向Ｄ１に隣り合う第１シール部２４０の端部同士を連結する工程が実行される。当該工程では、例えば、上述したような加熱処理及び溶融部同士の接合処理が実行されることにより、連結部２６０が形成される。このような構成によれば、第１シール部２４０の周縁部の積層方向Ｄ１における反り返りが抑制された状態で、第３工程において第２シール部２５０を形成することができる。その結果、複数のバイポーラ電極２１２の積層ずれの発生を効果的に抑制することができる。
　なお、隣り合う第１シール部２４０同士を連結する連結部２６０は、第１シール部２４０の周縁部の全周にわたって設けられるのではなく、第１シール部２４０の周縁部の一部に設けられてもよい。例えば、連結部２６０は、第１シール部２４０の周縁部において一定間隔毎に点状に設けられてもよい。また、図１０の例では連結部２６０の内側面２６０ａと電極板２１４の側端部２１４ｂとの間に隙間が空いているが、連結部２６０の内側面２６０ａと電極板２１４の側端部２１４ｂとは当接してもよい。
　１，１０１，２０１…蓄電装置、１０，２１２…バイポーラ電極、１１…集電板、１３…正極層、１５…負極層、１７，２２０…セパレータ、２１，１２１…スペーサ、２５，１２５…樹脂枠、２０２…蓄電モジュール、２１４…電極板（集電板）、２１６…正極（正極層）、２１８…負極（負極層）、２３０…枠体、２４０…第１シール部（スペーサ）、２４１…第１部分、２４２…第２部分、２５０…第２シール部（樹脂枠）、２６０…連結部。

Claims (19)

  1. 　集電板の一方面に正極層が設けられるとともに前記集電板の他方面に負極層が設けられた複数の電極がセパレータを介して積層された蓄電装置であって、
    　積層方向に隣り合うそれぞれの前記集電板同士の間において、前記集電板の周縁に沿って配置された複数のスペーサと、
    　前記複数のスペーサの外周を被覆する樹脂枠と、
    を有する蓄電装置。
  2. 　前記スペーサと前記樹脂枠とが同じ材料によって形成されている、
    請求項１に記載の蓄電装置。
  3. 　前記スペーサと前記樹脂枠とが異なる材料によって形成されている、
    請求項１に記載の蓄電装置。
  4. 　前記集電板の外周は前記スペーサ内に配置されている、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 　前記集電板の外周は前記樹脂枠内に配置されている、
    請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6. 　前記スペーサの外周は、前記樹脂枠に向かって凸形状をなしている、
    請求項５に記載の蓄電装置。
  7. 　前記スペーサの外周の先端は、前記集電板の外周よりも外側の位置まで延在している、
    請求項６に記載の蓄電装置。
  8. 　前記樹脂枠の内周面は、前記スペーサの外周の前記凸形状に対応した凹形状をなしている、
    請求項６又は７に記載の蓄電装置。
  9. 　前記集電板の周縁には、外周から連続する切り込みが形成されている、
    請求項１～８のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  10. 　前記スペーサは、前記積層方向から見て前記樹脂枠と重なる第１部分と、前記積層方向から見て前記樹脂枠よりも内側に延在する第２部分と、を有し、
    　前記第１部分は、前記樹脂枠に接合されており、
    　前記第２部分は、前記集電板に接合されている、
    請求項１に記載の蓄電装置。
  11. 　前記第２部分は、前記積層方向から見て前記正極層及び前記負極層のいずれにも重なっておらず、
    　前記第２部分は、前記積層方向から見て前記セパレータと重なる部分を有する、
    請求項１０に記載の蓄電装置。
  12. 　前記スペーサと前記樹脂枠とが同じ材料によって形成されている、
    請求項１０又は１１に記載の蓄電装置。
  13. 　前記スペーサは、前記積層方向から見て枠状に形成されている、
    請求項１０～１２のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  14. 　前記積層方向に隣り合う前記スペーサの端部同士を連結する連結部を更に有する、
    請求項１０～１３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  15. 　前記集電板の前記積層方向に交差する方向を向く端面からの前記スペーサの飛び出し量は、前記スペーサの前記積層方向の厚み以上である、
    請求項１０～１４のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  16. 　前記樹脂枠は、射出成形によって形成されている、
    請求項１０～１５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  17. 　前記樹脂枠は、前記スペーサに対する熱板溶着によって形成されている、
    請求項１０～１５のいずれか一項に記載の蓄電装置。
  18. 　集電板の一方面に正極層が設けられるとともに前記集電板の他方面に負極層が設けられた電極における前記集電板の周縁にスペーサを固定する工程と、
    　前記スペーサが固定された複数の前記電極を積層する工程と、
    　積層した複数の前記電極に固定された前記スペーサの外周を被覆するように、射出成形又は前記スペーサに対する熱板溶着によって樹脂枠を形成する工程と、を含む、
    蓄電装置の製造方法。
  19. 　前記樹脂枠を形成する工程よりも前に、隣り合う前記スペーサの端部同士を連結する工程を更に含む、
    請求項１８に記載の蓄電装置の製造方法。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019031087A1 (ja) * 2017-08-10 2019-02-14 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2019036514A (ja) * 2017-08-10 2019-03-07 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
WO2019151193A1 (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2019185927A (ja) * 2018-04-04 2019-10-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2019192590A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP2019204669A (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2019204666A (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2020031021A (ja) * 2018-08-24 2020-02-27 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020030958A (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2020087859A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020107491A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020135933A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 電極ユニットおよび電極ユニットの製造方法
JP2020135935A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 電極ユニット及び蓄電モジュール
JP2020135932A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
CN113228390A (zh) * 2018-12-25 2021-08-06 株式会社丰田自动织机 蓄电装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220247023A1 (en) * 2019-05-31 2022-08-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power storage device
DE112020005524T5 (de) * 2020-01-09 2022-09-01 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Energiespeichervorrichtung
JP7328167B2 (ja) * 2020-03-13 2023-08-16 本田技研工業株式会社 固体蓄電装置及びその製造方法
JP2022037493A (ja) * 2020-08-25 2022-03-09 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2022176532A (ja) * 2021-05-17 2022-11-30 トヨタ自動車株式会社 蓄電モジュール

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005259379A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
WO2005091419A1 (ja) * 2004-03-23 2005-09-29 Nissan Motor Co., Ltd. 燃料電池スタック用構成体、燃料電池スタック用構成体の製造方法、および燃料電池スタック
JP2008140633A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Nissan Motor Co Ltd 双極型二次電池のモジュール構造
US20100151306A1 (en) * 2006-01-17 2010-06-17 Lars Fredriksson Battery stack arrangement
JP2011501384A (ja) * 2007-10-26 2011-01-06 ジー４ シナジェティクス， インコーポレイテッド 電気化学電池のための皿形状の圧力均一化電極
JP2011100693A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Toyota Motor Corp 集電体及び積層型電池
JP2012524980A (ja) * 2009-04-24 2012-10-18 ジー４ シナジェティクス， インコーポレイテッド 直列および並列に電気結合された単極性および双極性セルを有するエネルギー貯蔵デバイス
JP2017016826A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 日産自動車株式会社 二次電池

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11274014A (ja) * 1998-03-23 1999-10-08 Meidensha Corp 電気二重層キャパシタ
JP2001155973A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Meidensha Corp 電気二重層キャパシタ
JP4144312B2 (ja) 2002-10-08 2008-09-03 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
JP4238645B2 (ja) 2003-06-12 2009-03-18 日産自動車株式会社 バイポーラ電池
US7794877B2 (en) 2005-05-03 2010-09-14 Randy Ogg Bi-polar rechargeable electrochemical battery
JP5458605B2 (ja) * 2009-03-05 2014-04-02 日産自動車株式会社 双極型二次電池
JP5428407B2 (ja) 2009-03-10 2014-02-26 日産自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用負極およびこれを用いたリチウムイオン二次電池
DE102009013345A1 (de) 2009-03-16 2010-09-23 Li-Tec Battery Gmbh Elektrodenstapel für eine galvanische Zelle
JP5504708B2 (ja) 2009-06-25 2014-05-28 日産自動車株式会社 双極型二次電池
KR101419572B1 (ko) * 2009-11-18 2014-07-16 주식회사 엘지화학 바이폴라 전극쌍/분리막 어셈블리, 이를 포함하는 바이폴라 전지, 및 이들의 제조방법
US9190692B2 (en) * 2010-03-17 2015-11-17 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP5494089B2 (ja) * 2010-03-24 2014-05-14 日産自動車株式会社 双極型電池のシール構造
JP2012069378A (ja) 2010-09-24 2012-04-05 Sanyo Electric Co Ltd 積層式電池
JP6290936B2 (ja) * 2013-03-05 2018-03-07 神華集団有限責任公司 バイポーラ電池とその作製方法並びに自動車
JP6112373B2 (ja) * 2013-04-25 2017-04-12 日産自動車株式会社 絶縁構造体、燃料電池及び燃料電池スタック
US20150037662A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Johnson Controls Technology Company System and method for sealing a battery cell

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005259379A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
WO2005091419A1 (ja) * 2004-03-23 2005-09-29 Nissan Motor Co., Ltd. 燃料電池スタック用構成体、燃料電池スタック用構成体の製造方法、および燃料電池スタック
US20100151306A1 (en) * 2006-01-17 2010-06-17 Lars Fredriksson Battery stack arrangement
JP2008140633A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Nissan Motor Co Ltd 双極型二次電池のモジュール構造
JP2011501384A (ja) * 2007-10-26 2011-01-06 ジー４ シナジェティクス， インコーポレイテッド 電気化学電池のための皿形状の圧力均一化電極
JP2012524980A (ja) * 2009-04-24 2012-10-18 ジー４ シナジェティクス， インコーポレイテッド 直列および並列に電気結合された単極性および双極性セルを有するエネルギー貯蔵デバイス
JP2011100693A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Toyota Motor Corp 集電体及び積層型電池
JP2017016826A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 日産自動車株式会社 二次電池

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019031087A1 (ja) * 2017-08-10 2019-02-14 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2019036514A (ja) * 2017-08-10 2019-03-07 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
WO2019151193A1 (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2019185927A (ja) * 2018-04-04 2019-10-24 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP7014669B2 (ja) 2018-04-04 2022-02-01 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2019192590A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP7102912B2 (ja) 2018-04-27 2022-07-20 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール
JP2019204666A (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2019204669A (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2020030958A (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP7067362B2 (ja) 2018-08-22 2022-05-16 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2020031021A (ja) * 2018-08-24 2020-02-27 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP7116635B2 (ja) 2018-08-24 2022-08-10 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020087859A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP7155955B2 (ja) 2018-11-30 2022-10-19 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
CN113228390A (zh) * 2018-12-25 2021-08-06 株式会社丰田自动织机 蓄电装置
JP7108532B2 (ja) 2018-12-27 2022-07-28 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020107491A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュールの製造方法
JP2020135932A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
JP2020135935A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 電極ユニット及び蓄電モジュール
JP2020135933A (ja) * 2019-02-13 2020-08-31 株式会社豊田自動織機 電極ユニットおよび電極ユニットの製造方法
JP7156071B2 (ja) 2019-02-13 2022-10-19 株式会社豊田自動織機 電極ユニットおよび電極ユニットの製造方法
JP7164459B2 (ja) 2019-02-13 2022-11-01 株式会社豊田自動織機 蓄電モジュール
JP7172696B2 (ja) 2019-02-13 2022-11-16 株式会社豊田自動織機 電極ユニット及び蓄電モジュール

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JP6721053B2 (ja) 2020-07-08
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