WO2023214511A1 - 蓄電モジュール - Google Patents

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WO2023214511A1
WO2023214511A1 PCT/JP2023/015783 JP2023015783W WO2023214511A1 WO 2023214511 A1 WO2023214511 A1 WO 2023214511A1 JP 2023015783 W JP2023015783 W JP 2023015783W WO 2023214511 A1 WO2023214511 A1 WO 2023214511A1
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frame
frame member
sealing body
storage module
sealing
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PCT/JP2023/015783
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夕紀 岡本
慎太郎 山岡
文彦 石黒
貴之 弘瀬
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株式会社豊田自動織機
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    • H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
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Definitions

  • the present disclosure relates to a power storage module.
  • Patent Document 1 describes an electricity storage module.
  • This power storage module includes an electrode stack including a plurality of electrodes stacked with separators in between, and a sealing body disposed to surround the electrode stack.
  • the sealing body includes a first resin part provided at the peripheral edge of the electrode plate, and a second resin part provided outside the plurality of first resin parts so as to surround the plurality of first resin parts. .
  • the sealing body is provided with a plurality of communication holes communicating with mutually different internal spaces formed between the electrodes. The communication hole is used, for example, to supply an electrolytic solution to the internal space.
  • a plurality of communicating hole regions each having the same number of communicating holes are formed in one of the four wall sections constituting the sealing body.
  • the electrolytic solution is supplied to the internal space in a state where the tip end face of the nozzle of the electrolytic solution supply device is pressed against the communication hole region of the sealing body through the packing.
  • the packing is strongly compressed at the plurality of protrusions provided in the communication hole region so as to surround each of the plurality of communication holes.
  • Patent Document 2 describes an electricity storage module.
  • This power storage module includes an electrode stack including a plurality of electrodes stacked with separators in between, a frame arranged to surround the electrode stack, and a pressure regulating valve attached to the frame.
  • the frame includes a first sealing part provided at the peripheral edge of the electrode plate, and a second sealing part provided outside the first sealing part.
  • One wall that constitutes the frame is provided with a plurality of attachment areas for attaching pressure regulating valves.
  • the frame In each attachment region, the frame is provided with a communication hole that communicates with the internal space formed between the electrodes.
  • the communication hole is used, for example, to supply an electrolytic solution to the internal space.
  • the communication hole can be sealed by attaching the pressure regulating valve to the attachment area.
  • the frame body is provided with a frame-shaped protrusion in the attachment region, and is used for joining the pressure regulating valve by heat welding.
  • JP2020-035665A Japanese Patent Application Publication No. 2021-009795
  • frame-shaped protrusions and protrusions are formed together with the second resin part and the second sealing part by injection molding.
  • a laminate formed by stacking electrode plates provided with a first sealing part is placed in an injection mold and resin is injected into the second sealing part.
  • a frame-shaped protrusion is formed together with the stop portion.
  • the resin injected into the mold flows over the entire outer surface including the opening of the communication hole of the first sealing part.
  • defects such as the communicating holes being blocked by the resin may occur, leading to a decrease in reliability.
  • An object of the present disclosure is to provide a power storage module that can suppress a decrease in reliability.
  • a power storage module includes an electrode stack including a current collector and an active material layer formed on the current collector, and includes an electrode stack including a plurality of electrodes stacked along a first direction, and an adjacent current collector.
  • a sealing body provided on the electrode stack so as to form an internal space between the electrodes and sealing the internal space, an electrolytic solution accommodated in the internal space, and a separate body from the sealing body.
  • a frame member joined to the sealing body by a frame member, and the sealing body includes a plurality of frame-shaped seal members provided on the peripheral edge of each of the plurality of current collectors, and a frame member joined to the seal member in the first direction.
  • a plurality of spacers are interposed between the materials and form an internal space between the current collectors together with a plurality of sealing materials, and the ends of the plurality of sealing materials and the plurality of spacers opposite to the internal space are welded together.
  • the sealing body provided in the electrode stack is provided with a communication hole that communicates with the internal space that accommodates the electrolytic solution between the current collectors of the electrodes.
  • the sealing body includes a welded end portion formed by welding a sealing material provided on the peripheral edge of the current collector and an end of a spacer interposed between the sealing materials.
  • the opening of the communication hole described above is formed on the outer surface of this welded end.
  • the sealing body is provided with a frame member having a frame portion surrounding the opening of the communication hole on the outer surface of the welded end. Therefore, for example, the frame member can be used for sealing by pressing a nozzle when injecting electrolytic solution, or when joining another member to the sealing body.
  • the frame member is configured separately from the sealing body, and is joined to the sealing body at a portion surrounding the opening of the communication hole on the outer surface. According to this, unlike the case where the frame member is integrally formed with the sealing body by injection molding, defects such as the communication hole being blocked by the resin for injection molding are less likely to occur. Therefore, deterioration in reliability is suppressed.
  • the frame member may further include a flange that protrudes along the outer surface from the end on the first end surface side of each of the plurality of frame portions and is joined to the outer surface.
  • a flange that protrudes along the outer surface from the end on the first end surface side of each of the plurality of frame portions and is joined to the outer surface.
  • the flange may protrude from the frame toward the inside of the area surrounded by the frame when viewed from the second direction. In this case, it is possible to obtain the above-mentioned effects of having the flange while maintaining the external dimensions of the frame member.
  • the power storage module includes a plurality of frame members arranged along a third direction that intersects the first direction and the second direction and is a direction along the outer surface, and each of the plurality of frame members includes: A group of mutually different openings arranged along the first direction when viewed from the second direction are arranged so as to be surrounded by the frame, and the flange protrudes from the frame along the third direction. It's okay. In this way, by using a plurality of frame members and providing a flange on each frame member, it is possible to reliably reduce the stress applied to the sealing body side.
  • the plurality of frame members may include a frame member having an asymmetric shape in the first direction by including at least two frame portions having different sizes in the first direction.
  • the frame member is arranged such that one of the two frame parts having different sizes in the first direction faces toward one side (e.g., upper side) in the first direction than the other, and vice versa.
  • the position of the area surrounded by the frame in the first direction can be changed depending on the case where the frame member is arranged in the first direction. Therefore, it is possible to surround the openings of the plurality of communication holes having different positions in the first direction with fewer types of frame members (that is, while reducing the number of parts) without interference.
  • the sealing body is made of resin
  • the frame member is made of a resin that has the same base material as the resin of the sealing body and has a melting point higher than the melting point of the resin of the sealing body. It's okay to be. In this case, when the frame member is joined to the sealing body by welding, for example, deformation of the frame member due to contraction is suppressed.
  • a power storage module that can improve reliability can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a power storage module according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of the electricity storage module shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic side view of the electricity storage module shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a plurality of examples of the frame member shown in FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the electricity storage module shown in FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining one step of the method for manufacturing the electricity storage module shown in FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing a frame member according to a modification.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the frame member shown in FIG. 7. It is a figure which shows the process of providing the frame member shown in FIG. 7, 8. It is a figure which shows the process of providing the frame member shown in FIG. 7,
  • a rectangular coordinate system defined by a coordinate axis indicating a first direction D1, a coordinate axis indicating a second direction D2, and a coordinate axis indicating a third direction D3 is shown.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the electricity storage module according to the present embodiment.
  • a power storage module 1 shown in FIG. 1 is, for example, a power storage module used in batteries of various vehicles such as a forklift, a hybrid vehicle, and an electric vehicle.
  • the power storage module 1 is, for example, a secondary battery such as a nickel metal hydride secondary battery or a lithium ion secondary battery.
  • the power storage module 1 may be an electric double layer capacitor or an all-solid-state battery.
  • the power storage module 1 is a lithium ion secondary battery.
  • the power storage module 1 includes an electrode laminate 10, a sealing body 20, a frame member 30, and a sheet member 40.
  • the electrode stack 10 includes a plurality of electrodes stacked along the first direction D1.
  • the first direction D1 is the stacking direction of the electrodes, and is the height direction of the power storage module 1.
  • the plurality of electrodes include a plurality of bipolar electrodes 11, a positive terminal electrode 12, and a negative terminal electrode 13.
  • a separator 14 is interposed between adjacent electrodes.
  • the electrode stack 10 is formed by stacking a plurality of bipolar electrodes 11 between a positive terminal electrode 12 and a negative terminal electrode 13.
  • the bipolar electrode 11 has a current collector 15 , a positive electrode active material layer 16 , and a negative electrode active material layer 17 .
  • the current collector 15 has a rectangular sheet shape, for example.
  • Current collector 15 includes a first main surface 15a that is one surface, and a second main surface 15b that is the other surface opposite to first main surface 15a. That is, the current collector 15 has a first main surface 15a and a second main surface 15b that are opposite to each other in the stacking direction D.
  • the positive electrode active material layer 16 is provided on the first main surface 15a of the current collector 15.
  • the negative electrode active material layer 17 is provided on the second main surface 15b of the current collector 15.
  • the plurality of bipolar electrodes 11 are stacked such that the positive electrode active material layer 16 of one bipolar electrode 11 and the negative electrode active material layer 17 of another bipolar electrode 11 face each other.
  • the first main surface 15a of the current collector 15 is a surface facing one direction in the first direction D1
  • the second main surface 15b of the current collector 15 is a surface facing the other direction in the first direction D1. .
  • the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 have a rectangular shape when viewed from the first direction D1.
  • the negative electrode active material layer 17 is one size larger than the positive electrode active material layer 16 when viewed from the first direction D1. That is, in a plan view seen from the first direction D1, the entire formation region of the positive electrode active material layer 16 is located within the formation region of the negative electrode active material layer 17.
  • the positive terminal electrode 12 includes a current collector 15 and a positive active material layer 16 provided on the first main surface 15a of the current collector 15.
  • the positive terminal electrode 12 does not have the positive active material layer 16 and the negative active material layer 17 on the second main surface 15b of the current collector 15. That is, the second main surface 15b of the current collector 15 of the positive terminal electrode 12 is not provided with an active material layer.
  • the second main surface 15b of the current collector 15 of the positive terminal electrode 12 serves as the positive terminal surface of the power storage module 1.
  • the positive terminal electrode 12 is stacked on the bipolar electrode 11 at one end of the electrode stack 10 in the first direction D1.
  • the positive terminal electrode 12 is stacked on the bipolar electrode 11 such that the positive active material layer 16 faces the negative active material layer 17 of the bipolar electrode 11 .
  • the negative terminal electrode 13 includes a current collector 15 and a negative active material layer 17 provided on the second main surface 15b of the current collector 15.
  • the negative terminal electrode 13 does not have the positive active material layer 16 and the negative active material layer 17 on the first main surface 15 a of the current collector 15 . That is, the first main surface 15a of the current collector 15 of the negative terminal electrode 13 is not provided with an active material layer.
  • the first main surface 15a of the current collector 15 of the negative terminal electrode 13 serves as a negative terminal surface of the power storage module 1.
  • the negative terminal electrode 13 is stacked on the bipolar electrode 11 at the other end of the electrode stack 10 in the first direction D1. That is, the negative terminal electrode 13 is arranged on the opposite side of the positive terminal electrode 12 with respect to the plurality of bipolar electrodes 11.
  • the negative terminal electrode 13 is stacked on the bipolar electrode 11 such that its negative active material layer 17 faces the positive active material layer 16 of the bipolar electrode 11 .
  • the separators 14 are arranged between adjacent bipolar electrodes 11 in the first direction D1, between the positive terminal electrode 12 and the bipolar electrode 11, and between the negative terminal electrode 13 and the bipolar electrode 11, respectively. Separator 14 is interposed between positive electrode active material layer 16 and negative electrode active material layer 17. By separating the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17, the separator 14 prevents short circuits due to contact between adjacent electrodes while allowing charge carriers such as lithium ions to pass through.
  • the current collector 15 is a chemically inert electrical conductor that allows current to continue flowing through the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 during discharging or charging of the lithium ion secondary battery.
  • the material of the current collector 15 is, for example, a metal material, a conductive resin material, or a conductive inorganic material.
  • the conductive resin material include resins in which a conductive filler is added to a conductive polymer material or a non-conductive polymer material as necessary.
  • Current collector 15 may include multiple layers. In this case, each layer of the current collector 15 may contain the above metal material or conductive resin material.
  • a coating layer may be formed on the surface of the current collector 15.
  • the coating layer may be formed by a known method such as plating or spray coating.
  • the current collector 15 may have, for example, a plate shape, a foil shape (eg, metal foil), a film shape, or a mesh shape.
  • the metal foil include aluminum foil, copper foil, nickel foil, titanium foil, and stainless steel foil.
  • the current collector 15 may be an alloy foil of the metal described above or a plurality of metal foils integrated by bonding or the like.
  • the thickness of the current collector 15 may be, for example, 1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Note that, for example, among the current collectors 15 of the bipolar electrode 11, the positive terminal electrode 12, and the negative terminal electrode 13, some of the current collectors 15 may have a thickness of 100 ⁇ m or more. In this case, the structural stability of the electrode stack 10 increases.
  • the positive electrode active material layer 16 includes a positive electrode active material that can insert and release charge carriers such as lithium ions.
  • the positive electrode active material include lithium composite metal oxides having a layered rock salt structure, metal oxides having a spinel structure, and polyanionic compounds.
  • the positive electrode active material may be any material that can be used in lithium ion secondary batteries.
  • the positive electrode active material layer 16 may include a plurality of positive electrode active materials.
  • the positive electrode active material layer 16 contains olivine-type lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as a composite oxide.
  • the negative electrode active material layer 17 includes a negative electrode active material that can insert and release charge carriers such as lithium ions.
  • the negative electrode active material may be a single substance, an alloy, or a compound.
  • Examples of the negative electrode active material include Li, carbon, and metal compounds.
  • the negative electrode active material may be an element that can be alloyed with lithium, a compound thereof, or the like.
  • Examples of carbon include natural graphite, artificial graphite, hard carbon (hardly graphitizable carbon), and soft carbon (easily graphitizable carbon).
  • Examples of the artificial graphite include highly oriented graphite, mesocarbon microbeads, and the like.
  • Examples of elements that can be alloyed with lithium include silicon, tin, and the like.
  • the negative electrode active material layer 17 contains graphite as a carbon-based material.
  • Each of the positive electrode active material layer 16 and the negative electrode active material layer 17 may contain a conductive agent, a binder, an electrolyte ( (a polymer matrix, an ion-conducting polymer, an electrolytic solution, etc.), an electrolyte supporting salt (lithium salt) for enhancing ion conductivity, and the like.
  • the conductive additive is added to improve the conductivity of each electrode (bipolar electrode 11, positive terminal electrode 12, negative terminal electrode 13).
  • the conductive aid include acetylene black, carbon black, and graphite.
  • fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, and acrylic acid can be used.
  • acrylic resins such as methacrylic acid, styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose, alginates such as sodium alginate and ammonium alginate, water-soluble cellulose ester crosslinked products, starch-acrylic acid graft polymers, and the like.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • alginates such as sodium alginate and ammonium alginate
  • water-soluble cellulose ester crosslinked products starch-acrylic acid graft polymers, and the like.
  • solvent for example, water, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), etc. are used.
  • the separator 14 may be, for example, a porous sheet or nonwoven fabric containing a polymer that absorbs and retains electrolyte.
  • Examples of the material for the separator 14 include polypropylene, polyethylene, polyolefin, polyester, and the like.
  • Separator 14 may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the multilayer structure may have, for example, a ceramic layer as an adhesive layer or a heat-resistant layer.
  • the separator 14 may be impregnated with an electrolyte.
  • the separator 14 may be made of an electrolyte such as a polymer electrolyte or an inorganic electrolyte.
  • the electrolyte impregnated into the separator 14 is, for example, a liquid electrolyte (electrolyte) containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent, or a polymer gel electrolyte containing an electrolyte held in a polymer matrix. etc.
  • a liquid electrolyte electrolyte (electrolyte) containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent
  • a polymer gel electrolyte containing an electrolyte held in a polymer matrix.
  • examples of the electrolyte salt include LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(FSO 2 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 and the like. Any known lithium salt may be used.
  • nonaqueous solvent known solvents such as cyclic carbonates, cyclic esters, chain carbonates, chain esters, and ethers may be used. Note that two or more of these known solvent materials may be used in combination.
  • the sealing body 20 is formed in a frame shape at the peripheral edge of the electrode stack 10 so as to surround the electrode stack 10.
  • the sealing body 20 can be joined to each of the first main surface 15a and the second main surface 15b of the current collector 15 at the peripheral edge 15c of the current collector 15.
  • the sealing body 20 is for forming an internal space S between the current collectors 15 adjacent to each other in the first direction D1, and for sealing each of the internal spaces S.
  • Each internal space S accommodates an electrolytic solution (not shown). That is, the sealing body 20 defines an internal space S that accommodates the electrolyte together with the current collector 15 adjacent in the first direction D1.
  • the sealing body 20 prevents the electrolyte from permeating to the outside.
  • the sealing body 20 suppresses the intrusion of moisture, gas, etc. from the outside of the electrode stack 10 into the internal space S, and also suppresses the electrolyte contained in the electrode stack 10 from leaking to the outside.
  • the edge of the separator 14 is joined to the sealing body 20.
  • the sealing body 20 includes an insulating material. Examples of the material of the sealing body 20 include various resin materials such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, ABS resin, acid-modified polypropylene, acid-modified polyethylene, and acrylonitrile styrene resin.
  • the sealing body 20 includes a plurality of sealants 21 , a plurality of spacers 22 , and a welded end portion 23 .
  • the sealing material 21 is provided on each of the current collectors 15. Therefore, the sealing materials 21 are stacked on each other along the first direction D1.
  • the sealing material 21 has a frame shape and is provided on the peripheral edge 15c of the current collector 15. That is, the sealing material 21 is provided from the first main surface 15a of the current collector 15 to the second main surface 15b via the end surface, and covers the peripheral edge portion 15c.
  • the sealing material 21 may be welded to at least one of the first main surface 15a and the second main surface 15b of the current collector 15.
  • the spacer 22 is arranged to be interposed between the sealing materials 21 adjacent to each other in the first direction D1. Thereby, the spacer 22 maintains a space between the sealing materials 21 adjacent to each other in the first direction D1, that is, between the current collectors 15 adjacent to each other in the first direction D1.
  • the spacer 22 has a frame shape having an inner peripheral end surface and an outer peripheral end surface, and is arranged on the peripheral edge 15c of the current collector 15 when viewed from the first direction D1.
  • the end of the separator 14 is sandwiched and fixed between the sealing material 21 and the spacer 22.
  • An end of the separator 14 may be welded to at least one of the sealant 21 and the spacer 22.
  • the welded end portion 23 is formed by welding and integrating the ends of the plurality of sealing materials 21 and the plurality of spacers 22 on the side opposite to the internal space S. More specifically, the welded end portion 23 is formed by welding the parts of the plurality of sealing materials 21 and the plurality of spacers 22 located outside the current collector 15 when viewed from the first direction D1.
  • the welded end portion 23 has a frame shape surrounding the electrode stack 10 when viewed from the first direction D1.
  • An outer surface 23s of the welded end portion 23 on the opposite side to the inner space S extends along the first direction D1 and constitutes an outer surface of the sealing body 20.
  • the sealing body 20 has a built-up portion 25.
  • the built-up portion 25 is arranged on the outer surface in the first direction D1 of the sealing material 21 provided on the current collector 15 of the positive end electrode 12 and the negative end electrode 13.
  • the built-up portion 25 is joined to the sealing material 21.
  • the end portion of the built-up portion 25 located outside the current collector 15 when viewed from the first direction D1 is welded to the end portion of the sealing material 21 and constitutes a part of the welded end portion 23.
  • the sealing body 20 has a polygonal outer shape when viewed from the first direction D1, and includes each side of the polygon. For example, when the outer shape of the sealed body 20 when viewed from the first direction D1 is a quadrilateral, the sealed body 20 includes four sides.
  • a communication hole 27, which will be described later, is provided on one of the plurality of sides of the sealing body 20.
  • the built-up portion 25 is provided only on the side where the communication hole 27 is provided.
  • the first main surface 15a of the current collector 15 of the positive terminal electrode 12 and the second main surface 15b of the current collector 15 of the negative terminal electrode 13 exposed from the sealing body 20 are provided with an electricity storage module.
  • a conductive member 50 that functions as a terminal for extracting current from 1 is arranged and electrically connected.
  • the conductive member 50 can be used to electrically connect the plurality of power storage modules 1.
  • the conductive member 50 can also be used as a restraining member to apply a restraining load to the electrode stack 10.
  • a cooling channel may be formed in the conductive member 50.
  • the electrode stack 10 can be cooled by flowing a cooling medium through the cooling channel formed in the conductive member 50.
  • the frame member 30 is configured separately from the sealing body 20 and is joined to the sealing body 20.
  • the frame member 30 is joined (for example, welded) to the outer surface 23s of the welded end portion 23, which is the outer surface of the sealing body 20.
  • the frame member 30 extends from one built-up part 25 (the built-up part 25 on the positive terminal electrode 12 side) to the other built-up part 25 (the built-up part 25 on the negative terminal electrode 13 side) in the first direction D1. There is. Therefore, the outer edge of the frame member 30 in the first direction D1 is located on the built-up portion 25, and coincides with the outer edge of the built-up portion 25, as an example.
  • the sheet member 40 is joined (attached) to the end surface 30s of the frame member 30 on the opposite side to the sealing body 20.
  • the sheet member 40 is, for example, a laminate film. Subsequently, details of the frame member 30 will be explained.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of the electricity storage module shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic side view of the electricity storage module shown in FIG. 1.
  • FIG. 4(a) is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • 3(a) shows a state where the frame member 30 is not provided on the sealing body 20, and
  • FIG. 3(b) shows a state where the frame member 30 is provided on the sealing body 20. has been done.
  • the sealing body 20 is formed with communication holes 27 that communicate with each of the plurality of internal spaces S. As shown in FIGS.
  • the communication hole 27 is formed by cutting out a part of the spacer 22, and is formed to pass through the spacer 22 and the welded end portion 23.
  • the communication hole 27 has one opening in the internal space S and the other opening 27h in the outer surface 23s of the welded end 23.
  • a cell C including one internal space S is formed by a pair of adjacent current collectors 15.
  • one communication hole 27 is formed for one cell C.
  • the opening 27h of the communication hole 27 is arranged so that its position in the third direction D3 is different for each cell C. It is located.
  • the third direction D3 is a direction intersecting the first direction D1 and the second direction D2, and is the width direction of the power storage module 1 along the outer surface 23s.
  • the positions of the openings 27h in the third direction D3 are staggered from the cell C on one end side to the cell C on the other end side in the first direction D1. Therefore, here, a plurality of openings 27h whose positions in the third direction D3 are generally the same are provided corresponding to every other cell C, and are arranged along the first direction D1.
  • the plurality of openings 27h include a group of openings 28 arranged along the first direction D1 and a first opening 28 at a different position from the openings 28 in the third direction D3. and another group of openings 29 arranged along direction D1.
  • the frame member 30 is joined (for example, welded) to the outer surface 23s of the welded end 23.
  • the frame member 30 includes a plurality of frame portions 31 surrounding each opening 27h of the plurality of communication holes 27 when viewed from the second direction D2.
  • a plurality of frame members 30 are used.
  • the plurality of frame members 30 are arranged while being spaced apart from each other along the third direction D3.
  • each of the plurality of frame parts 31 of one frame member 30 is provided so as to surround each of one group of openings 28, and each of the plurality of frame parts 31 of another frame member 30 is provided so as to surround each of one group of openings 28. It is set up to surround each of the.
  • each of the plurality of frame members 30 is a group of openings 27h different from each other, and is arranged so that the frame portion 31 surrounds a group of openings 28 and 29 arranged in the first direction D1 when viewed from the second direction D2. has been done.
  • the frame portion 31 includes a first end surface 31a that is joined (for example, welded) to the outer surface 23s so as to surround each opening 27h of the plurality of communication holes 27 when viewed from the second direction D2, and a first end surface 31a that is joined (for example, welded) to the outer surface 23s so as to surround each opening 27h of the plurality of communication holes 27, and a first end surface 31a that is opposite to the first end surface 31a. It includes a second end surface 31b that is an end surface and is formed so as to surround each opening 27h of the plurality of communication holes 27 when viewed from the second direction D2.
  • Each frame member 30 further includes a flange 32 that protrudes from the end of the frame portion 31 on the first end surface 31a side along the outer surface 23s and is joined (for example, welded) to the outer surface 23s.
  • the frame portion 31 has a rectangular frame shape. Therefore, the region 33 surrounded by the frame portion 31 when viewed from the second direction D2 has a rectangular shape. The bottom surface of this region 33 is the outer surface 23s of the welded end portion 23 (the outer surface of the sealing body 20).
  • the flange 32 extends from a portion of the frame 31 extending along the first direction D1 toward the inside of the region 33 surrounded by the frame 31 along the third direction D3 when viewed from the second direction D2. It stands out. When viewed from the second direction D2, the flange 32 is formed in each region 33 so as to be spaced apart from the opening 27h (that is, does not reach the opening 27h).
  • the flange 32 extends from a portion of the frame 31 extending along the first direction D1 toward the outside of the region 33 surrounded by the frame 31 in the third direction D3. It may be provided so as to protrude along. Alternatively, as shown in FIG. 4C, the flange 32 may be provided so as to protrude both inside and outside the region 33 surrounded by the frame portion 31. Furthermore, as shown in FIG. 3(b), in the frame member 30, a portion extending along the third direction D3 of the frame portion 31 toward the inside of the region 33 surrounded by the frame portion 31. Another flange 34 may be provided so as to protrude from the first direction D1. In this case, the flanges 34 are also formed apart from the opening 27h in each region 33 (that is, do not reach the opening 27h) when viewed from the second direction.
  • a plurality of frames 31 partition a plurality of (three in the illustrated example) regions 33 arranged along the first direction D1, and each region is divided by a plurality of frames 31 when viewed from the second direction.
  • An opening 27h of the communication hole 27 is located within the opening 33.
  • the frame member 30 has an end surface 30s (second end surface 31b) on the opposite side to the outer surface 23s of the welded end portion 23 (that is, on the opposite side to the sealing body 20).
  • the electrolyte can be introduced into each area 33 through the opening 27h. It becomes possible to inject the electrolytic solution into the internal space S from the communication hole 27 connected to 33.
  • the sheet member 40 is joined (for example, bonded) to the end surface 30s to seal the region 33 (that is, the internal space S).
  • one sheet member 40 may be provided across the plurality of frame members 30, or one sheet member 40 may be provided for each frame member 30.
  • the plurality of frame members 30 are asymmetrical in the first direction D1 by including at least two frame parts 31 having different sizes in the first direction D1. It has a shape.
  • the size in the first direction D1 of one of the three frame parts 31 i.e., region 33
  • the other two frame parts 31 i.e., region 33).
  • a plurality of such asymmetric frame members 30 are arranged in different directions (inverted with respect to the first direction D1). Thereby, the position of the region 33 surrounded by the frame portion 31 in the first direction D1 is made different between the frame members 30 in different orientations. As a result, it is possible to surround the openings 27h of the plurality of communication holes 27 at different positions in the first direction D1 with fewer types of frame members 30.
  • the frame member 30 as described above may be formed of a resin having a melting point higher than that of the resin of the sealing body 20. Further, the resin of the sealing body 20 and the resin of the frame member 30 may be resins having the same base resin. As an example, when the sealing body 20 is made of low-density polyethylene, the frame member 30 can be made of high-density polyethylene. Note that the frame member 30 may be formed of a resin having a melting point higher than the melting point of the resin of the sealing body 20, when the sealing body 20 is composed of a plurality of resins. It may also include a case where the frame member 30 is formed of a resin having a melting point higher than that of at least one of the plurality of constituent resins.
  • the frame member 30 can be formed of high-density polyethylene.
  • FIGS. 5 and 6 are schematic cross-sectional views for explaining one step of the method for manufacturing the electricity storage module shown in FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 5 here, the electrode stack 10, the sealing body 20, and the frame member 30 are separately prepared.
  • the sealing body 20 is provided and integrated with the electrode stack 10.
  • FIGS. 5 and 6 only a part of the electrode stack 10 and the sealing body 20 are shown.
  • the heater H1 is arranged on the outer surface of the sealing body 20 (the outer surface 23s of the welded end portion 23). Moreover, the heater H2 is arranged on the end surface 30r (first end surface 31a) side of the frame member 30 opposite to the end surface 30s.
  • the heater H1 is a heater whose temperature is lower than that of the heater H2.
  • the sealed body 20 is heated by the heater H1, and a part of the sealed body 20 is melted from the outer surface 23s side.
  • the frame member 30 is heated by the heater H2, and a part of the frame member 30 is melted from the end surface 30r side.
  • the heater H1 as an infrared heater and the heater H2 as a hot plate heater, only the vicinity of the end surface 30r of the frame member 30 is selectively melted, while the outer part of the sealing body 20 is melted. It is possible to melt from the side surface 23s to a relatively deep position.
  • the frame member 30 is sealed. 20 to form a state in which a portion of the sealing body 20 on the outer surface 23s side and a portion of the frame member 30 on the end surface 30r side are compatible with each other. Thereby, the frame member 30 is welded to the sealing body 20.
  • the nozzle 60 of the electrolyte injection device is pressed against the end surface 30s of the frame member 30, and the electrolyte is introduced into the region 33 of the frame member 30 from the injection port 61 of the nozzle 60.
  • the electrolytic solution is injected into the internal space S of each cell C from the communication hole 27 connected to each region 33 through the opening 27h of the sealing body 20.
  • the nozzle 60 is removed from the end surface 30s of the frame member 30, and the sheet member 40 is attached to the end surface 30s so as to seal the region 33. Thereby, the internal space S in which the electrolytic solution is placed is sealed, and the electricity storage module 1 is manufactured.
  • the sealing body 20 provided in the electrode stack 10 is provided with the communication hole 27 that communicates with the internal space S that accommodates the electrolyte between the current collectors 15 of the electrodes. It is being
  • the sealing body 20 includes a welded end 23 formed by welding a sealing material 21 provided on the peripheral edge 15c of the current collector 15 and an end of a spacer 22 interposed between the sealing material 21. .
  • An opening 27h of the communication hole 27 is formed in the outer surface 23s of the welded end portion 23.
  • the sealing body 20 is provided with a frame member 30 having a frame portion 31 surrounding the opening 27h of the communication hole 27 on the outer surface 23s of the welded end portion 23.
  • the frame member 30 can be used for sealing by pressing the nozzle 60 when injecting the electrolytic solution or when joining another member to the sealing body 20.
  • the frame member 30 is configured separately from the sealing body 20, and is joined to the sealing body 20 at a portion of the outer surface 23s surrounding the opening 27h of the communication hole 27. According to this, unlike the case where the frame member 30 is integrally formed with the sealing body 20 by injection molding, defects such as the communication hole 27 being blocked by the resin for injection molding are less likely to occur. Therefore, deterioration in reliability is suppressed.
  • the frame member 30 further includes a flange 32 that protrudes from the end of each of the plurality of frame parts 31 on the first end surface 31a side along the outer surface 23s and is joined to the outer surface 23s. Therefore, for example, when pressing the nozzle 60 of an electrolyte injection device against the frame member 30 or when joining another member to the frame member 30, stress applied to the end surface 30s of the frame member 30 is applied to the frame member 30. 31 and the flange 32, the stress applied to the sealing body 20 side is reduced.
  • the flange 32 protrudes from the frame 31 toward the inside of the region 33 surrounded by the frame 31 when viewed from the second direction D2. Therefore, it is possible to obtain the above-mentioned effects of having the flange 32 while maintaining the external dimensions of the frame member 30.
  • the power storage module 1 includes a plurality of frame members 30 arranged along a third direction D3 that intersects the first direction D1 and the second direction D2 and runs along the outer surface 23s.
  • Each of the plurality of frame members 30 is a group of openings 27h different from each other, and is arranged so that the frame portion 31 surrounds a group of openings 28 and 29 arranged along the first direction D1 when viewed from the second direction D2. be done.
  • the flange 32 protrudes from the frame portion 31 along the third direction D3. In this way, by using a plurality of frame members 30 and providing the flanges 32 on each of the frame members 30, it is possible to reliably reduce the stress applied to the sealing body 20 side.
  • the plurality of frame members 30 include at least two frame portions 31 having different sizes in the first direction D1, so that the frame members 30 have an asymmetric shape in the first direction D1. . Therefore, when the frame member 30 is arranged such that one of the two frame portions 31 having different sizes in the first direction D1 faces toward one side (for example, upper side) in the first direction D1 than the other, , the position of the region 33 surrounded by the frame portion 31 in the first direction D1 can be changed by arranging the frame member 30 in the opposite direction.
  • the openings 27h of the plurality of communication holes 27 at different positions in the first direction D1 can be prevented from interfering with the frame portion 31 and the openings 27h. This makes it possible to enclose the area without any problems.
  • the sealing body 20 is made of resin
  • the frame member 30 is made of a resin having a melting point higher than the melting point of the resin of the sealing body 20.
  • the resin for the frame member 30 the same resin as the resin for the sealing body 20 can be used.
  • the power storage module according to the present disclosure is not limited to the power storage module 1 described above, and can be modified as desired.
  • the method of joining the frame member 30 to the sealing body 20 may be a known method such as bonding using an adhesive. It is also possible to use That is, in the power storage module 1, it is sufficient that the frame member 30 formed separately from the sealing body 20 is joined to the sealing body 20.
  • the frame member 30 has the flange 32, but the flange 32 is not essential. Furthermore, the frame member 30 is not limited to having an asymmetrical shape with respect to the first direction D1, and may have a symmetrical shape with respect to the first direction D1. Further, the frame member 30 may include three or more frame portions 31 having different sizes in the first direction D1.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing a frame member according to a modification.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the frame member shown in FIG. 7.
  • 8(a) is a sectional view taken along line XIIIa-XIIIa in FIG. 7
  • FIG. 8(b) is a sectional view taken along line XIIIb-XIIIb in FIG.
  • the power storage module 1 can include a frame member 30A shown in FIGS. 7 and 8 instead of the frame member 30 according to the above embodiment.
  • the frame member 30A differs from the frame member 30 according to the embodiment described above in that it includes a flange 32A instead of the flange 32, and is the same in other respects.
  • the flange 32A has a larger ratio of the length along the height direction (second direction D2) of the frame 31 to the amount of protrusion (thickness) from the frame 31 than the flange 32. , the flange 32 is longer than the flange 32 in the second direction D2), and is formed in an elongated shape in the second direction D2. Such a flange 32A can also be considered as a relatively thick portion of the frame portion 31.
  • the flange 32A protrudes toward the inside of the region 33 surrounded by the frame portion 31, but the flange 32A is shown in FIGS. ) may be provided to protrude toward the outside of the region 33 surrounded by the frame 31, or may be provided to protrude toward both the inside and outside of the region 33 .
  • the heater H2 is arranged on the end surface 30r (first end surface 31a) side opposite to the end surface 30s of the frame member 30A. Subsequently, the sealed body 20 is heated by the heater H1, and a part of the sealed body 20 is melted from the outer surface 23s side. Further, the frame member 30A is heated by the heater H2, and a part of the frame member 30 is melted from the end surface 30r side.
  • the heater H1 as an infrared heater and the heater H2 as a hot plate heater, only the vicinity of the end surface 30r of the frame member 30A is selectively melted, while the outer part of the sealing body 20 is melted. It is possible to melt from the side surface 23s to a relatively deep position.
  • the frame member 30A is attached to the sealing body. 20, and push the frame member 30A into the inside of the sealing body 20 from the outer surface 23s side of the sealing body 20.
  • the entirety of the flange 32A which is a thick portion of the frame member 30A, is inserted into the welded end 23, thereby making the flange 32A and the welded end 23 compatible. Therefore, after this step, the portion of the frame portion 31 of the frame member 30A other than the flange 32A protrudes from the outer surface 23s of the sealing body 20.
  • the following effects can be achieved. That is, when using the frame member 30A, when welding the frame member 30A to the sealing body 20, the tip of the frame member 30A (at least a part of the flange 32A) is attached to the welding end 23 of the sealing body 20. Once inside, the tip of the frame member 30A and the sealing body 20 become compatible. Therefore, it is possible to reliably and airtightly weld the tip of the frame member 30A to the welding end 23.
  • the frame member 30A by providing the flange 32A as a thick portion, deformation of the tip portion of the frame member 30A when the tip portion is pushed into the welded end portion 23 is suppressed.
  • the side portion along the stacking direction (first direction D1) of the sealing material 21 and the spacer 22 is pushed in crosswise by the plurality of sealing materials 21 and spacers 22, so that a relatively large force is applied to the side portion of the frame member 30A. Therefore, it is effective to form a flange 32 as a thick wall portion in the modified portion to reinforce it.
  • the electricity storage module includes [1] "an electrode stack including a current collector and an active material layer formed on the current collector, and including a plurality of electrodes stacked along a first direction; a sealing body provided on the electrode stack so as to form an internal space between the adjacent current collectors and to seal the internal space; an electrolytic solution accommodated in the internal space; a frame member configured separately from the sealing body and joined to the sealing body, and the sealing body includes a plurality of frame-shaped frames provided at the peripheral edge of each of the plurality of current collectors.
  • a plurality of spacers that are interposed between the sealing materials adjacent in the first direction and forming the internal space between the current collectors together with the plurality of sealing materials; and the plurality of sealing materials. and a welded end portion formed by welding ends of the plurality of spacers opposite to the internal space, and a welded end portion that communicates with each of the plurality of internal spaces, and a welded end portion of the welded end portion on the opposite side to the internal space.
  • the frame member including a plurality of frame portions surrounding the openings of each of the plurality of communication holes when viewed from a second direction intersecting the outer surface;
  • Each of the plurality of frame portions has a first end surface joined to the outer surface so as to surround the opening of each of the plurality of communication holes when viewed from the second direction, and an end surface opposite to the first end surface. and a second end surface formed so as to surround the opening of each of the plurality of communication holes when viewed from the second direction.
  • the power storage module according to the present disclosure includes [2] "The frame member protrudes from an end on the first end surface side of each of the plurality of frame parts along the outer surface and is joined to the outer surface.
  • the power storage module according to [1] above may further include a flange.
  • the power storage module according to the present disclosure includes [3] "The power storage module according to [2] above, wherein the flange protrudes from the frame toward the inside of a region surrounded by the frame when viewed from the second direction. It may also be a module.
  • the power storage module according to the present disclosure includes [4] "a plurality of frame members arranged along a third direction that intersects the first direction and the second direction and is a direction along the outer surface," Each of the plurality of frame members is a group of different openings, and is arranged so that the frame portion surrounds a group of openings arranged along the first direction when viewed from the second direction,
  • the flange may be the electricity storage module according to [2] or [3] above, in which the flange protrudes from the frame along the third direction.
  • the electricity storage module according to the present disclosure is provided with the following features: [5] "The plurality of frame members have an asymmetric shape in the first direction by including at least two frame parts having different sizes in the first direction.
  • the power storage module according to [4] above may include the frame member.
  • the electricity storage module according to the present disclosure includes [6] "The sealing body is made of resin, the frame member is made of the same base resin as the resin of the sealing body, and the melting point of the resin of the sealing body is The electricity storage module according to any one of [1] to [5] above, which is made of a resin having a melting point higher than the above.
  • SYMBOLS 1 Energy storage module, 10... Electrode laminate, 11... Bipolar electrode (electrode), 12... Positive electrode terminal electrode (electrode), 13... Negative electrode terminal electrode (electrode), 15... Current collector, 16... Positive electrode active material layer ( active material layer), 17... negative electrode active material layer (active material layer), 20... sealing body, 21... sealing material, 22... spacer, 23... welding end, 23s... outer surface, 27... communicating hole, 27h... Opening, 30, 30A... Frame member, 30s... End surface, 31... Frame portion, 31a... First end surface, 31b... Second end surface, 32, 32A... Flange, 33... Region, D1... First direction, D2... Second Direction, D3...Third direction, S...Internal space.

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Abstract

電極積層体と、前記電極積層体に設けられた封止体と、前記封止体と別体に構成されて前記封止体に接合された枠部材と、を備え、前記封止体は、シール材及びスペーサの端部が溶着されて形成された溶着端部と、前記溶着端部の外側面に開口を有する連通孔と、を含み、前記枠部材は、前記連通孔の前記開口を囲む枠部を含み、前記枠部は、前記開口を囲むように前記外側面に接合される第１端面と、前記第１端面と反対側の端面であって、前記開口を囲むように形成される第２端面と、を有する、蓄電モジュール。

Description

蓄電モジュール
　本開示は、蓄電モジュールに関する。
　特許文献１には、蓄電モジュールが記載されている。この蓄電モジュールは、セパレータを介して積層された複数の電極を含む電極積層体と、電極積層体を取り囲むように配置された封止体と、を有している。封止体は、電極板の周縁部に設けられた第１樹脂部と、複数の第１樹脂部を取り囲むように複数の第１樹脂部の外側に設けられた第２樹脂部と、を含む。封止体には、電極間に形成された互いに異なる内部空間に連通する複数の連通孔が設けられている。連通孔は、例えば内部空間に電解液を供給するために用いられる。封止体を構成する４つの壁部のうちの１つの壁部には、複数の連通孔が同数ずつ設けられた複数の連通孔領域が形成されている。この蓄電モジュールにおいて、電解液の供給装置のノズルの先端面を、パッキンを介して封止体の連通孔領域に押し付けた状態において、内部空間への電解液の供給が行われる。このとき、パッキンは、複数の連通孔のそれぞれを囲むように連通孔領域に設けられた複数の突条部において、強く圧縮される。
　特許文献２には、蓄電モジュールが記載されている。この蓄電モジュールは、セパレータを介して積層された複数の電極を含む電極積層体と、電極積層体を取り囲むように配置された枠体と、枠体に取り付けられた圧力調整弁と、を備えている。枠体は、電極板の周縁部に設けられた第１封止部と、第１封止部の外側に設けられた第２封止部と、を含む。枠体を構成する１つの壁部には、圧力調整弁を取り付けるための複数の取付領域が設けられている。各取付領域において、枠体は、電極間に形成された内部空間に連通された連通孔が設けられている。連通孔は、例えば内部空間に電解液を供給するために用いられる。この蓄電モジュールでは、当該取付領域に圧力調整弁が取り付けられることにより、連通孔が封止され得る。枠体には、取付領域において枠状の突起が設けられており、圧力調整弁との熱溶着による接合に用いられる。
特開２０２０－０３５６６５号公報 特開２０２１－００９７９５号公報
　特許文献１及び特許文献２では、射出成形によって、第２樹脂部や第２封止部と共に枠状の突条部や突起を形成している。具体的な一例としては、第１封止部が設けられた電極板を積層して構成される積層体を、射出成型用の型内に配置して樹脂を注入するインサート成形により、第２封止部と共に枠状の突起を形成する。このとき、型内に注入された樹脂が、第１封止部の連通孔の開口を含む外側面の全体に流動する。この結果、当該樹脂により連通孔が塞がるといった不良が発生し、信頼性の低下につながるおそれがある。
　本開示は、信頼性の低下を抑制可能な蓄電モジュールを提供することを目的とする。
　本開示に係る蓄電モジュールは、集電体と集電体に形成された活物質層とを含み、第１方向に沿って積層された複数の電極を含む電極積層体と、隣り合う集電体の間に内部空間を形成すると共に、当該内部空間を封止するように電極積層体に設けられた封止体と、内部空間に収容された電解液と、封止体と別体に構成されて封止体に接合された枠部材と、を備え、封止体は、複数の集電体のそれぞれの周縁部に設けられた枠状の複数のシール材と、第１方向に隣り合うシール材の間に介在され、複数のシール材と共に集電体の間に内部空間を形成する複数のスペーサと、複数のシール材及び複数のスペーサの内部空間と反対側の端部が溶着されて形成された溶着端部と、複数の内部空間のそれぞれに連通し、溶着端部の内部空間と反対側の外側面に開口を有する連通孔と、を含み、枠部材は、外側面に交差する第２方向からみて複数の連通孔のそれぞれの開口を囲む複数の枠部を含み、複数の枠部のそれぞれは、第２方向からみて複数の連通孔のそれぞれの開口を囲むように外側面に接合される第１端面と、第１端面と反対側の端面であって、第２方向からみて複数の連通孔のそれぞれの開口を囲むように形成される第２端面と、を有する。
　この蓄電モジュールでは、電極積層体に設けられた封止体には、電極の集電体間の電解液を収容する内部空間に連通する連通孔が設けられている。封止体は、集電体の周縁部に設けられたシール材と、シール材間に介在されたスペーサの端部とが溶着されて形成された溶着端部を含む。この溶着端部の外側面には、上記の連通孔の開口が形成されている。そして、封止体には、溶着端部の外側面における連通孔の開口を囲む枠部を有する枠部材が設けられている。したがって、例えば、電解液の注液のときのノズルの押し当てによる封止や、封止体に別部材を接合する際に、当該枠部材を利用することが可能である。そして、この蓄電モジュールでは、当該枠部材が封止体とは別体に構成されて、外側面の連通孔の開口を囲う部分において封止体に接合されている。これによれば、射出成形により枠部材を封止体と一体的に形成する場合と異なり、射出成形のための樹脂によって連通孔が塞がるといった不良が発生しにくい。よって、信頼性の低下が抑制される。
　本開示に係る蓄電モジュールでは、枠部材は、複数の枠部のそれぞれにおける第１端面側の端部から外側面に沿って突出すると共に外側面に接合されるフランジをさらに含んでもよい。この構成によれば、例えば、電解液の注液装置のノズル等を枠部材に押し当てる場合や、別部材を枠部材に接合する場合に、枠部材の端面に加えられる応力が枠部とフランジとに分散されることにより、封止体側にかかる応力が低減される。したがって、枠部材がフランジを有していない場合と比較して、封止体側の構造の損傷を抑制しつつ、枠部材の端面に加える面圧を大きくして封止や接合の不良を抑制することが可能となる。
　本開示に係る蓄電モジュールでは、フランジは、第２方向からみて枠部で囲われる領域の内側に向けて枠部から突出していてもよい。この場合、枠部材の外形寸法を維持したまま、フランジを有することの上記効果を得ることが可能となる。
　本開示に係る蓄電モジュールでは、第１方向及び第２方向に交差すると共に外側面に沿う方向である第３方向に沿って配列された複数の枠部材を備え、複数の枠部材のそれぞれは、互いに異なる一群の開口であって、第２方向からみて第１方向に沿って配列された一群の開口を枠部によって囲うように配置され、フランジは、第３方向に沿って枠部から突出していてもよい。このように、複数の枠部材を用いて、各枠部材にフランジを設けることにより、封止体側にかかる応力を確実に低減可能である。
　本開示に係る蓄電モジュールでは、複数の枠部材は、第１方向についての大きさが異なる少なくとも２つの枠部を含むことにより、第１方向について非対称な形状を有する枠部材を含んでもよい。この場合、第１方向についての大きさが異なる２つの枠部のうちの一方が他方よりも第１方向の一方側（例えば上側）に向くように枠部材が配置される場合と、その逆の向きに枠部材が配置される場合とで、第１方向における枠部に囲われる領域の位置を変化させることができる。よって、第１方向の位置が異なる複数の連通孔の開口を、より少ない種類の枠部材によって（すなわち、部品点数を削減しつつ）、干渉することなく囲うことが可能となる。
　本開示に係る蓄電モジュールでは、封止体は、樹脂からなり、枠部材は、封止体の樹脂と同じ主剤の樹脂であって、封止体の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂からなってもよい。この場合、例えば溶着により枠部材を封止体に接合した場合に、収縮による枠部材の変形が抑制される。
　本開示によれば、信頼性を向上可能な蓄電モジュールを提供できる。
図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールの模式的な断面図である。 図２は、図１に示された蓄電モジュールの一部を拡大して示す概略断面図である。 図３は、図１に示された蓄電モジュールの模式的な側面図である。 図４は、図１に示された枠部材の複数の例を示す概略断面図である。 図１～４に示された蓄電モジュールの製造方法の一工程を説明するための概略断面図である。 図１～４に示された蓄電モジュールの製造方法の一工程を説明するための概略断面図である。 図７は、変形例に係る枠部材を示す概略平面図である。 図８は、図７に示された枠部材の概略断面図である。 図７，８に示された枠部材を設ける工程を示す図である。 図７，８に示された枠部材を設ける工程を示す図である。
　以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。第１方向Ｄ１を示す座標軸、第２方向Ｄ２を示す座標軸、及び、第３方向Ｄ３を示す座標軸によって規定される直交座標系を示す。
　図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールの模式的な断面図である。図１に示される蓄電モジュール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に用いられる蓄電モジュールである。蓄電モジュール１は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池である。蓄電モジュール１は、電気二重層キャパシタであってもよいし、全固体電池であってもよい。ここでは、蓄電モジュール１がリチウムイオン二次電池である場合を例示する。
　蓄電モジュール１は、電極積層体１０と、封止体２０と、枠部材３０と、シート部材４０と、を備えている。電極積層体１０は、第１方向Ｄ１に沿って積層された複数の電極を含む。第１方向Ｄ１は、電極の積層方向であって、蓄電モジュール１の高さ方向である。複数の電極は、複数のバイポーラ電極１１と、正極終端電極１２と、負極終端電極１３と、を含む。互いに隣り合う電極の間には、セパレータ１４が介在されている。電極積層体１０は、正極終端電極１２と負極終端電極１３との間に、複数のバイポーラ電極１１を積層することにより形成されている。
　バイポーラ電極１１は、集電体１５と、正極活物質層１６と、負極活物質層１７と、を有している。集電体１５は、例えば矩形シート状を呈している。集電体１５は、一方の表面である第１主面１５ａ、及び第１主面１５ａとは反対側の他方の表面である第２主面１５ｂを含んでいる。すなわち、集電体１５は、積層方向Ｄにおいて互いに逆向きの第１主面１５ａと第２主面１５ｂとを有している。正極活物質層１６は、集電体１５の第１主面１５ａに設けられている。負極活物質層１７は、集電体１５の第２主面１５ｂに設けられている。複数のバイポーラ電極１１は、一のバイポーラ電極１１の正極活物質層１６と別のバイポーラ電極１１の負極活物質層１７とが対向するように積層されている。ここでは、集電体１５の第１主面１５ａは、第１方向Ｄ１の一方を向く面であり、集電体１５の第２主面１５ｂは、第１方向Ｄ１の他方を向く面である。
　正極活物質層１６及び負極活物質層１７は、第１方向Ｄ１からみて矩形状である。負極活物質層１７は、第１方向Ｄ１から見て正極活物質層１６よりも一回り大きい。つまり、第１方向Ｄ１から見た平面視において、正極活物質層１６の形成領域の全体が負極活物質層１７の形成領域内に位置している。
　正極終端電極１２は、集電体１５と、集電体１５の第１主面１５ａに設けられた正極活物質層１６と、を有している。正極終端電極１２は、集電体１５の第２主面１５ｂにおいて正極活物質層１６及び負極活物質層１７を有していない。つまり、正極終端電極１２の集電体１５の第２主面１５ｂには、活物質層が設けられていない。正極終端電極１２の集電体１５の第２主面１５ｂは、蓄電モジュール１の正極端子面となっている。正極終端電極１２は、電極積層体１０の第１方向Ｄ１の一方側の端部においてバイポーラ電極１１に積層されている。正極終端電極１２は、その正極活物質層１６がバイポーラ電極１１の負極活物質層１７に対向するようにバイポーラ電極１１に積層されている。
　負極終端電極１３は、集電体１５と、集電体１５の第２主面１５ｂに設けられた負極活物質層１７と、を有している。負極終端電極１３は、集電体１５の第１主面１５ａにおいて正極活物質層１６及び負極活物質層１７を有していない。つまり、負極終端電極１３の集電体１５の第１主面１５ａには、活物質層が設けられていない。負極終端電極１３の集電体１５の第１主面１５ａは、蓄電モジュール１の負極端子面となっている。負極終端電極１３は、電極積層体１０の第１方向Ｄ１の他方側の端部においてバイポーラ電極１１に積層されている。つまり、負極終端電極１３は、複数のバイポーラ電極１１に対して、正極終端電極１２とは反対側に配置されている。負極終端電極１３は、その負極活物質層１７がバイポーラ電極１１の正極活物質層１６に対向するようにバイポーラ電極１１に積層されている。
　セパレータ１４は、第１方向Ｄ１において隣り合うバイポーラ電極１１の間、正極終端電極１２とバイポーラ電極１１の間、及び、負極終端電極１３とバイポーラ電極１１との間に、それぞれ配置されている。セパレータ１４は、正極活物質層１６と負極活物質層１７との間に介在している。セパレータ１４は、正極活物質層１６と負極活物質層１７とを隔離することで、隣り合う電極の接触による短絡を防止しつつ、リチウムイオンのような電荷担体を通過させる。
　集電体１５は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、正極活物質層１６及び負極活物質層１７に電流を流し続けるための化学的に不活性な電気伝導体である。集電体１５の材料は、例えば、金属材料、導電性樹脂材料又は導電性無機材料等である。導電性樹脂材料としては、例えば、導電性高分子材料又は非導電性高分子材料に必要に応じて導電性フィラーが添加された樹脂等が挙げられる。集電体１５は、複数の層を備えていてもよい。この場合、集電体１５の各層は、上記の金属材料又は導電性樹脂材料を含んでいてもよい。
　集電体１５の表面には、被覆層が形成されていてもよい。当該被覆層は、例えばメッキ処理又はスプレーコート等の公知の方法によって形成されていてもよい。集電体１５は、例えば、板状、箔状（例えば金属箔）、フィルム状又はメッシュ状等を呈していてもよい。金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、チタン箔又はステンレス鋼箔等が挙げられる。集電体１５は、上記の金属の合金箔や、複数枚の上記金属箔を貼り合わせ等により一体化させたものであってもよい。集電体１５が箔状を呈している場合、集電体１５の厚さは、例えば、１μｍ～１００μｍであってもよい。なお、例えば、バイポーラ電極１１、正極終端電極１２、負極終端電極１３のそれぞれの集電体１５のうち、いくつかの集電体１５は、その厚さが１００μｍ以上であってもよい。この場合、電極積層体１０の構造安定性が高まる。
　正極活物質層１６は、リチウムイオンのような電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を含んでいる。正極活物質としては、例えば、層状岩塩構造を有するリチウム複合金属酸化物、スピネル構造を有する金属酸化物、ポリアニオン系化合物等が挙げられる。正極活物質は、リチウムイオン二次電池に使用可能なものであればよい。正極活物質層１６は、複数の正極活物質を含んでいてもよい。本実施形態では、正極活物質層１６は、複合酸化物としてのオリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を含んでいる。
　負極活物質層１７は、リチウムイオンのような電荷担体を吸蔵及び放出し得る負極活物質を含んでいる。負極活物質は、単体、合金又は化合物のいずれであってもよい。負極活物質としては、例えば、Ｌｉ、炭素、金属化合物等が挙げられる。負極活物質は、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物等であってもよい。炭素としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン（難黒鉛化性炭素）又はソフトカーボン（易黒鉛化性炭素）等が挙げられる。人造黒鉛としては、例えば、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ等が挙げられる。リチウムと合金化可能な元素としては、シリコン（ケイ素）又はスズ等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質層１７は、炭素系材料としての黒鉛を含んでいる。
　正極活物質層１６及び負極活物質層１７のそれぞれ（以下、単に「活物質層」という場合がある）は、必要に応じて電気伝導性を高めるための導電助剤、結着剤、電解質（ポリマーマトリクス、イオン伝導性ポリマー、電解液等）、イオン伝導性を高めるための電解質支持塩（リチウム塩）等をさらに含み得る。導電助剤は、各電極（バイポーラ電極１１、正極終端電極１２、負極終端電極１３）の導電性を高めるために添加される。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック又はグラファイト等である。
　結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、アクリル酸又はメタクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン－アクリル酸グラフト重合体等が挙げられる。これらの結着剤は、単独で又は複数で用いられ得る。溶媒には、例えば、水、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等が用いられる。
　セパレータ１４は、例えば、電解質を吸収保持するポリマーを含む多孔性シート又は不織布であってもよい。セパレータ１４の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられる。セパレータ１４は、単層構造又は多層構造を有していてもよい。多層構造は、例えば、接着層又は耐熱層としてのセラミック層等を有していてもよい。セパレータ１４には、電解質が含浸されていてもよい。セパレータ１４は、高分子電解質又は無機型電解質等の電解質によって構成されていてもよい。セパレータ１４に含浸される電解質としては、例えば、非水溶媒と非水溶媒に溶解された電解質塩とを含む液体電解質（電解液）、又はポリマーマトリクス中に保持された電解質を含む高分子ゲル電解質等が挙げられる。
　セパレータ１４に電解液が含浸される場合、その電解質塩としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等の公知のリチウム塩が用いられていてもよい。また、非水溶媒としては、環状カーボネート類、環状エステル類、鎖状カーボネート類、鎖状エステル類、エーテル類等の公知の溶媒が用いられていてもよい。なお、二種以上のこれらの公知の溶媒材料が組合せて用いられていてもよい。
　封止体２０は、電極積層体１０を取り囲むように、電極積層体１０の周縁部に枠状に形成されている。封止体２０は、集電体１５それぞれの周縁部１５ｃにおいて、集電体１５の第１主面１５ａ及び第２主面１５ｂのそれぞれに接合され得る。封止体２０は、第１方向Ｄ１に隣り合う集電体１５の間に内部空間Ｓを形成すると共に、当該内部空間Ｓのそれぞれを封止するためのものである。それぞれの内部空間Ｓには、電解液（不図示）が収容されている。すなわち、封止体２０は、第１方向Ｄ１に隣り合う集電体１５と共に電解液を収容する内部空間Ｓを画成する。封止体２０は、電解液の外部への透過を防止している。
　封止体２０は、電極積層体１０の外部から内部空間Ｓへの水分やガス等の侵入を抑制すると共に、電極積層体１０に含まれる電解質が外部に漏出することを抑制している。セパレータ１４の縁部は、封止体２０に接合されている。封止体２０は、絶縁材料を含んでいる。封止体２０の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、酸変性ポリプロピレン、酸変性ポリエチレン、アクリロニトリルスチレン樹脂等の種々の樹脂材料が挙げられる。
　封止体２０は、複数のシール材２１、複数のスペーサ２２、及び、溶着端部２３を含む。シール材２１は、集電体１５のそれぞれに設けられている。したがって、シール材２１は、第１方向Ｄ１に沿って互いに積層されている。シール材２１は、枠状であり、集電体１５の周縁部１５ｃに設けられている。つまり、シール材２１は、集電体１５の第１主面１５ａから端面を経て第２主面１５ｂに至るように設けられ、周縁部１５ｃを被覆している。シール材２１は、集電体１５の第１主面１５ａ及び第２主面１５ｂのうちの少なくとも一方に溶着され得る。
　スペーサ２２は、第１方向Ｄ１に隣り合うシール材２１の間に介在するように配置されている。これにより、スペーサ２２は、第１方向Ｄ１に隣り合うシール材２１の間、すなわち、第１方向Ｄ１に隣り合う集電体１５の間のスペースを保持している。スペーサ２２は、内周端面と外周端面とを有する枠状を呈しており、第１方向Ｄ１からみて集電体１５の周縁部１５ｃ上に配置されている。ここでは、セパレータ１４の端部は、シール材２１とスペーサ２２との間に挟まれて固定されている。セパレータ１４の端部は、シール材２１及びスペーサ２２の少なくとも一方に溶着され得る。
　溶着端部２３は、複数のシール材２１と複数のスペーサ２２の内部空間Ｓと反対側の端部が溶着されて一体化されることにより形成されている。より具体的には、第１方向Ｄ１からみて集電体１５よりも外側に位置する複数のシール材２１及び複数のスペーサ２２の部位同士が溶着されて溶着端部２３が形成されている。溶着端部２３は、第１方向Ｄ１から見て、電極積層体１０を取り囲むように枠状を呈している。溶着端部２３の内部空間Ｓと反対側の外側面２３ｓは、第１方向Ｄ１に沿って延びており、封止体２０の外側面を構成している。
　なお、封止体２０は、肉盛り部２５を有している。肉盛り部２５は、正極終端電極１２及び負極終端電極１３の集電体１５に設けられたシール材２１の第１方向Ｄ１の外側の表面上に配置されている。肉盛り部２５は、シール材２１に接合されている。第１方向Ｄ１からみて集電体１５よりも外側に位置する肉盛り部２５の端部は、シール材２１の端部に溶着され、溶着端部２３の一部を構成している。封止体２０は、第１方向Ｄ１からみたときの外形が多角形状であり、当該多角形のそれぞれの辺を含む。例えば、第１方向Ｄ１からみたときの封止体２０の外形が四角形である場合、封止体２０は、４つの辺を含む。後述する連通孔２７は、封止体２０の当該複数の辺のうちの１つの辺に設けられる。そして、ここでは、肉盛り部２５は、当該連通孔２７が設けられた辺のみに設けられている。
　また、正極終端電極１２の集電体１５の第１主面１５ａ、及び、負極終端電極１３の集電体１５の第２主面１５ｂの封止体２０から露出された部分には、蓄電モジュール１から電流を取り出すための端子として機能する導電部材５０が配置されて電気的に接続されている。導電部材５０は、複数の蓄電モジュール１を電気的に接続するために利用され得る。また、導電部材５０は、電極積層体１０に対して拘束荷重を付加するために拘束部材としても利用され得る。さらに、導電部材５０には、冷却流路が形成されていてもよい。導電部材５０に形成された冷却流路に冷却媒体を流通させることによって、電極積層体１０を冷却することができる。
　枠部材３０は、封止体２０とは別体に構成されて封止体２０に接合されている。ここでは、枠部材３０は、封止体２０の外側面である溶着端部２３の外側面２３ｓに接合（例えば溶着）されている。枠部材３０は、第１方向Ｄ１について、一方の肉盛り部２５（正極終端電極１２側の肉盛り部２５）から他方の肉盛り部２５（負極終端電極１３側の肉盛り部２５）にわたって延在している。したがって、第１方向Ｄ１における枠部材３０の外縁は、肉盛り部２５上に位置し、一例として肉盛り部２５の外縁と一致している。シート部材４０は、枠部材３０における封止体２０と反対側の端面３０ｓに接合されている（張り付けられている）。シート部材４０は、例えば、ラミネートフィルムである。引き続いて、枠部材３０の詳細について説明する。
　図２は、図１に示された蓄電モジュールの一部を拡大して示す概略断面図である。図３は、図１に示された蓄電モジュールの模式的な側面図である。図４の（ａ）は、図３のIV－IV線に沿っての概略断面図である。図３の（ａ）では、封止体２０に枠部材３０が設けられていない状態が示され、図３の（ｂ）では、封止体２０に枠部材３０が設けられている状態が示されている。図２，３及び図４の（ａ）に示されるように、封止体２０には、複数の内部空間Ｓのそれぞれに連通する連通孔２７が形成されている。
　一例として、連通孔２７は、スペーサ２２の一部を切り欠くことで形成され、スペーサ２２及び溶着端部２３を貫通して形成されている。連通孔２７は、内部空間Ｓに一方の開口を有すると共に、溶着端部２３の外側面２３ｓに他方の開口２７ｈを有している。蓄電モジュール１では、隣り合う一対の集電体１５によって、１つの内部空間Ｓを含むセルＣが形成されている。ここでは、１つのセルＣに対して１つの連通孔２７が形成されている。外側面２３ｓに交差（直交）する第２方向Ｄ２からみたとき（図３の（ａ）参照）、連通孔２７の開口２７ｈは、その第３方向Ｄ３についての位置がセルＣごとに異なるように配置されている。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差する方向であって、外側面２３ｓに沿う蓄電モジュール１の幅方向である。
　一例として、第３方向Ｄ３における開口２７ｈの位置は、第１方向Ｄ１の一端側のセルＣから他端側のセルＣにかけて互い違いにされている。したがって、ここでは、第３方向Ｄ３の位置が概ね同一の複数の開口２７ｈが、１つおきのセルＣに対応して設けられ、第１方向Ｄ１に沿って配列されている。換言すれば、ここでは、複数の開口２７ｈは、第２方向Ｄ２からみて、第１方向Ｄ１に沿って配列された一群の開口２８と、第３方向Ｄ３について開口２８とは異なる位置において第１方向Ｄ１に沿って配列された別の一群の開口２９とを含む。
　枠部材３０は、溶着端部２３の外側面２３ｓに接合（例えば溶着）されている。枠部材３０は、第２方向Ｄ２からみて、複数の連通孔２７のそれぞれの開口２７ｈを囲む複数の枠部３１を含む。ここでは、複数の枠部材３０が用いられている。複数の枠部材３０は、第３方向Ｄ３に沿って互いに離間しつつ配列されている。ここでは、１つの枠部材３０の複数の枠部３１のそれぞれが一群の開口２８のそれぞれを囲うように設けられ、別の枠部材３０の複数の枠部３１のそれぞれが別の一群の開口２９のそれぞれを囲うように設けられている。すなわち、複数の枠部材３０のそれぞれは、互いに異なる一群の開口２７ｈであって、第２方向Ｄ２からみて第１方向Ｄ１に配列された一群の開口２８，２９を枠部３１によって囲うように配置されている。
　枠部３１は、第２方向Ｄ２からみて複数の連通孔２７のそれぞれの開口２７ｈを囲むように外側面２３ｓに接合（例えば溶着）される第１端面３１ａと、第１端面３１ａと反対側の端面であって、第２方向Ｄ２からみて複数の連通孔２７のそれぞれの開口２７ｈを囲むように形成される第２端面３１ｂと、を含む。それぞれの枠部材３０は、枠部３１の第１端面３１ａ側の端部から外側面２３ｓに沿って突出すると共に、外側面２３ｓに接合（例えば溶着）されるフランジ３２をさらに含む。ここでは、枠部３１は、矩形枠状を呈している。したがって、第２方向Ｄ２からみて枠部３１に囲われる領域３３は、矩形状である。この領域３３の底面は溶着端部２３の外側面２３ｓ（封止体２０の外側面）とされている。この例では、フランジ３２は、第２方向Ｄ２からみて、枠部３１で囲われる領域３３の内側に向けて、枠部３１の第１方向Ｄ１に沿って延びる部分から第３方向Ｄ３に沿って突出している。第２方向Ｄ２からみて、フランジ３２は、領域３３のそれぞれにおいて、開口２７ｈから離間するように形成されている（すなわち、開口２７ｈ至らない）。
　ただし、図４の（ｂ）に示されるように、フランジ３２は、枠部３１で囲われる領域３３の外側に向けて、枠部３１の第１方向Ｄ１に沿って延びる部分から第３方向Ｄ３に沿って突出するように設けられてもよい。或いは、図４の（ｃ）に示されるように、フランジ３２は、枠部３１で囲われる領域３３の内側及び外側の両方に向けて突出するように設けられてもよい。さらには、図３の（ｂ）に示されるように、枠部材３０にあっては、枠部３１で囲われる領域３３の内側に向けて、枠部３１の第３方向Ｄ３に沿って延びる部分から第１方向Ｄ１に沿って突出するように別のフランジ３４が設けられていてもよい。この場合、フランジ３４についても、第２方向からみて、それぞれの領域３３において開口２７ｈより離間して形成される（すなわち、開口２７ｈ至らない）。
　再び図２～４を参照する。１つの枠部材３０では、複数の枠部３１によって、第１方向Ｄ１に沿って配列された複数（図示の例では３つ）の領域３３が区画されており、第２方向からみてそれぞれの領域３３内に連通孔２７の開口２７ｈが位置させられている。また、枠部材３０は、溶着端部２３の外側面２３ｓと反対側（すなわち封止体２０と反対側）の端面３０ｓ（第２端面３１ｂ）を有する。したがって、後述するように、電解液の注液装置のノズルをこの端面３０ｓに密着させた状態で当該ノズルからそれぞれの領域３３内に電解液を導入することにより、開口２７ｈを介してそれぞれの領域３３に繋がる連通孔２７から、内部空間Ｓに電解液を注液することが可能となる。
　なお、シート部材４０は、端面３０ｓに接合（例えば接着）されて領域３３（すなわち内部空間Ｓ）を封止している。蓄電モジュール１においては、複数の枠部材３０にわたって１つのシート部材４０が設けられていてもよいし、１つの枠部材３０ごとに１つのシート部材４０が設けられていてもよい。
　ここで、図３の（ｂ）に示されるように、複数の枠部材３０は、第１方向Ｄ１についての大きさが異なる少なくとも２つの枠部３１を含むことにより、第１方向Ｄ１について非対称な形状を有する。ここでは、１つの枠部材３０について、３つの枠部３１のうちの１つの枠部３１（すなわち領域３３）の第１方向Ｄ１についての大きさが、他の２つの枠部３１（すなわち領域３３）の第１方向Ｄ１についての大きさよりも大きくされている。
　そして、このような非対称な複数の枠部材３０が、向きを違えて（第１方向Ｄ１について反転されて）配置されている。これにより、第１方向Ｄ１における枠部３１に囲われる領域３３の位置が、異なる向きの枠部材３０の間で異ならせられている。この結果、第１方向Ｄ１の位置が異なる複数の連通孔２７の開口２７ｈを、より少ない種類の枠部材３０によって囲うことが可能とされている。
　以上のような枠部材３０は、封止体２０の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂により形成され得る。また、封止体２０の樹脂と枠部材３０の樹脂とは、互いに主剤が同じ樹脂を用いることができる。一例として、封止体２０が低密度ポリエチレンから形成される場合、高密度ポリエチレンにより枠部材３０を形成することができる。なお、枠部材３０が封止体２０の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂により形成され得るとは、封止体２０が複数の樹脂により構成されている場合には、封止体２０を構成する複数の樹脂のうちの少なくとも１つの樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂により枠部材３０が形成される場合も含み得る。一例として、封止体２０のうち、シール材２１を低密度ポリエチレンで形成し、スペーサ２２及び肉盛り部２５を高密度ポリエチレンで形成する場合、高密度ポリエチレンにより枠部材３０を形成することができる。
　引き続いて、蓄電モジュール１の製造方法について説明する。図５及び図６は、図１～４に示された蓄電モジュールの製造方法の一工程を説明するための概略断面図である。図５に示されるように、ここでは、電極積層体１０及び封止体２０と、枠部材３０とを別途に用意する。封止体２０は電極積層体１０に設けられて一体化されている。なお、図５，６では、電極積層体１０及び封止体２０の一部のみを示している。
　続いて、封止体２０の外側面（溶着端部２３の外側面２３ｓ）側にヒータＨ１を配置する。また、枠部材３０の端面３０ｓと反対側の端面３０ｒ（第１端面３１ａ）側にヒータＨ２を配置する。ヒータＨ１は、ヒータＨ２よりも低温のヒータである。続いて、ヒータＨ１により封止体２０を加熱し、外側面２３ｓ側から封止体２０の一部を溶融させる。また、ヒータＨ２により枠部材３０を加熱し、端面３０ｒ側から枠部材３０の一部を溶融させる。このとき、一例として、ヒータＨ１を赤外線ヒータとし、ヒータＨ２を熱板ヒータとすることにより、枠部材３０については端面３０ｒ近傍のみを選択的に溶融させる一方で、封止体２０については、外側面２３ｓから相対的に深い位置まで溶融させることができる。
　続いて、図６に示されるように、封止体２０の外側面２３ｓ側の一部と枠部材３０の端面３０ｒ側の一部とが溶融している状態において、枠部材３０を封止体２０に押し付け、封止体２０の外側面２３ｓ側の一部と枠部材３０の端面３０ｒ側の一部とが相溶した状態を形成する。これにより、封止体２０に対して枠部材３０が溶着される。
　続いて、電解液の注液装置のノズル６０を枠部材３０の端面３０ｓに押し当てて密着させ、ノズル６０の注液口６１から枠部材３０の領域３３内に電解液を導入する。これにより、封止体２０の開口２７ｈを介してそれぞれの領域３３に繋がる連通孔２７から、各セルＣの内部空間Ｓに電解液が注液される。その後、枠部材３０の端面３０ｓからノズル６０を取り外し、領域３３を封止するように端面３０ｓにシート部材４０を張り付ける。これにより、電解液が配置された内部空間Ｓが封止され、蓄電モジュール１が製造される。
　以上説明したように、蓄電モジュール１では、電極積層体１０に設けられた封止体２０には、電極の集電体１５間の電解液を収容する内部空間Ｓに連通する連通孔２７が設けられている。封止体２０は、集電体１５の周縁部１５ｃに設けられたシール材２１と、シール材２１間に介在されたスペーサ２２の端部とが溶着されて形成された溶着端部２３を含む。この溶着端部２３の外側面２３ｓには、連通孔２７の開口２７ｈが形成されている。そして、封止体２０には、溶着端部２３の外側面２３ｓにおける連通孔２７の開口２７ｈを囲む枠部３１を有する枠部材３０が設けられている。
　したがって、例えば、電解液の注液のときのノズル６０の押し当てによる封止や、封止体２０に別部材を接合する際に、枠部材３０を利用することが可能である。そして、この蓄電モジュール１では、枠部材３０が封止体２０とは別体に構成され、外側面２３ｓの連通孔２７の開口２７ｈを囲う部分において、封止体２０に接合されている。これによれば、射出成形により枠部材３０を封止体２０と一体的に形成する場合と異なり、射出成形のための樹脂によって連通孔２７が塞がるといった不良が発生しにくい。よって、信頼性の低下が抑制される。
　また、蓄電モジュール１では、枠部材３０は、複数の枠部３１のそれぞれにおける第１端面３１ａ側の端部から外側面２３ｓに沿って突出すると共に外側面２３ｓに接合されるフランジ３２をさらに含む。このため、例えば、電解液の注液装置のノズル６０等を枠部材３０に押し当てる場合や、別部材を枠部材３０に接合する場合に、枠部材３０の端面３０ｓに加えられる応力が枠部３１とフランジ３２とに分散されることにより、封止体２０側にかかる応力が低減される。したがって、枠部材３０がフランジ３２を有していない場合と比較して、封止体２０側の構造の損傷を抑制しつつ、枠部材３０の端面３０ｓに加える面圧を大きくして封止や接合の不良を抑制することが可能となる。
　また、蓄電モジュール１では、フランジ３２は、第２方向Ｄ２からみて枠部３１で囲われる領域３３の内側に向けて枠部３１から突出している。このため、枠部材３０の外形寸法を維持したまま、フランジ３２を有することの上記効果を得ることが可能となる。
　また、蓄電モジュール１では、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差すると共に外側面２３ｓに沿う方向である第３方向Ｄ３に沿って配列された複数の枠部材３０を備えている。複数の枠部材３０のそれぞれは、互いに異なる一群の開口２７ｈであって、第２方向Ｄ２からみて第１方向Ｄ１に沿って配列された一群の開口２８，２９を枠部３１によって囲うように配置される。そして、フランジ３２は、第３方向Ｄ３に沿って枠部３１から突出している。このように、複数の枠部材３０を用いて、枠部材３０のそれぞれにフランジ３２を設けることにより、封止体２０側にかかる応力を確実に低減可能である。
　また、蓄電モジュール１では、複数の枠部材３０は、第１方向Ｄ１についての大きさが異なる少なくとも２つの枠部３１を含むことにより、第１方向Ｄ１について非対称な形状を有する枠部材３０を含む。このため、第１方向Ｄ１についての大きさが異なる２つの枠部３１のうちの一方が他方よりも第１方向Ｄ１の一方側（例えば上側）に向くように枠部材３０が配置される場合と、その逆の向きに枠部材３０が配置される場合とで、第１方向Ｄ１における枠部３１に囲われる領域３３の位置を変化させることができる。よって、第１方向Ｄ１の位置が異なる複数の連通孔２７の開口２７ｈを、より少ない種類の枠部材３０によって（すなわち、部品点数を削減しつつ）、枠部３１と開口２７ｈとが干渉することなく囲うことが可能となる。
　さらに、蓄電モジュール１では、封止体２０は、樹脂からなり、枠部材３０は、封止体２０の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂からなる。また、枠部材３０の樹脂として、封止体２０の樹脂と同じ主剤の樹脂を用いることができる。これにより、例えば溶着により枠部材３０を封止体２０に接合した場合に、接合対象である封止体２０の溶融をより低い温度で行えるため、枠部材３０を封止体２０に押し当てた際により高温に熱されることが無く、熱膨張収縮による枠部材３０の変形が抑制される。
　以上の実施形態は、本開示に係る蓄電モジュールの一態様を説明したものである。したがって、本開示に係る蓄電モジュールは、上記の蓄電モジュール１に限定されることなく、任意に変形され得る。
　例えば、上記実施形態では、枠部材３０を封止体２０に溶着する場合について説明したが、枠部材３０を封止体２０に接合する方法については、接着剤を用いた接着といった公知の方法を用いることも可能である。すなわち、蓄電モジュール１においては、封止体２０とは別体に形成された枠部材３０が封止体２０に接合されていればよい。
　また、上記実施形態では、枠部材３０がフランジ３２を有する態様について説明したが、フランジ３２は必須ではない。また、枠部材３０は、第１方向Ｄ１について非対称な形状を有する場合に限定されず、第１方向Ｄ１について対称な形状を有していてもよい。さらに、枠部材３０は、第１方向Ｄ１についての大きさが互いに異なる３つ以上の枠部３１を含んでもよい。
　図７は、変形例に係る枠部材を示す概略平面図である。図８は、図７に示された枠部材の概略断面図である。図８の（ａ）は図７のXIIIa－XIIIa線に沿っての断面図であり、図８の（ｂ）は図７のXIIIb－XIIIb線に沿っての断面図である。蓄電モジュール１は、上記実施形態に係る枠部材３０に変えて、図７，８に示される枠部材３０Ａを備えることができる。枠部材３０Ａは、上記実施形態に係る枠部材３０と比較して、フランジ３２に代えてフランジ３２Ａを含む点において相違しており、他の点で一致している。フランジ３２Ａは、フランジ３２と比較して、枠部３１からの突出量（厚さ）に対する枠部３１の高さ方向（第２方向Ｄ２）に沿った長さの比率が大きくされている（ここでは、フランジ３２よりも第２方向Ｄ２に長い）点で相違しており、第２方向Ｄ２に長尺状に形成されている。このようなフランジ３２Ａは、枠部３１における相対的に厚く形成された厚肉部とも捉えられる。
　なお、図７，８では、フランジ３２Ａの一例として、枠部３１で囲われる領域３３の内側に向けて突出する例について図示されているが、フランジ３２Ａは、図４の（ｂ），（ｃ）に示されるフランジ３２のように、枠部３１で囲われる領域３３の外側に向けて突出して設けられてもよいし、領域３３の内側及び外側の両方に向けて突出して設けられてもよい。
　以上のような枠部材３０Ａを封止体２０に設ける際には、まず、図９に示されるように、封止体２０の外側面（溶着端部２３の外側面２３ｓ）側にヒータＨ１を配置する。また、枠部材３０Ａの端面３０ｓと反対側の端面３０ｒ（第１端面３１ａ）側にヒータＨ２を配置する。続いて、ヒータＨ１により封止体２０を加熱し、外側面２３ｓ側から封止体２０の一部を溶融させる。また、ヒータＨ２により枠部材３０Ａを加熱し、端面３０ｒ側から枠部材３０の一部を溶融させる。このとき、一例として、ヒータＨ１を赤外線ヒータとし、ヒータＨ２を熱板ヒータとすることにより、枠部材３０Ａについては端面３０ｒ近傍のみを選択的に溶融させる一方で、封止体２０については、外側面２３ｓから相対的に深い位置まで溶融させることができる。
　続いて、図１０に示されるように、封止体２０の外側面２３ｓ側の一部と枠部材３０Ａの端面３０ｒ側の一部とが溶融している状態において、枠部材３０Ａを封止体２０に押し付け、封止体２０の外側面２３ｓ側から封止体２０の内部に枠部材３０Ａを押し入れる。図示の例では、枠部材３０Ａの厚肉部であるフランジ３２Ａの全体を溶着端部２３の中に入り込ませ、フランジ３２Ａと溶着端部２３とを相溶させている。したがって、この工程の後には、封止体２０の外側面２３ｓから、枠部材３０Ａの枠部３１のフランジ３２Ａ以外の部分が突出した状態とされる。ただし、封止体２０の外側面２３ｓ側から枠部材３０Ａを押し入れる際に、フランジ３２Ａの一部のみが溶着端部２３の中に入り込むようにしてもよい。この場合、封止体２０の外側面２３ｓから、フランジ３２Ａの残部が突出した状態となる。
　以上のような枠部材３０Ａを用いる場合には、上記実施形態に係る枠部材３０を用いる場合と同様の効果に加えて、次のような効果を奏することが可能となる。すなわち、枠部材３０Ａを用いる場合には、枠部材３０Ａを封止体２０に溶着する際に、枠部材３０Ａの先端部（フランジ３２Ａの少なくとも一部）が封止体２０の溶着端部２３の中に入り込んで、枠部材３０Ａの先端部と封止体２０とが相溶する。このため、枠部材３０Ａの先端部と溶着端部２３とを確実に気密に溶着することが可能となる。
　また、厚肉部を有さない枠部材の先端部を溶着端部２３に押し入れようとすると、当該枠部材の先端部が変形してしまうおそれがある。しかし、枠部材３０Ａでは、厚肉部としてのフランジ３２Ａが設けられることにより、枠部材３０Ａの先端部を溶着端部２３に押し入れる際の先端部の変形が抑制される。なお、枠部材３０Ａでは、シール材２１及びスペーサ２２の積層方向（第１方向Ｄ１）に沿った辺部分は、複数のシール材２１及びスペーサ２２に横断的に押し入れられることで相対的に大きな力が加わるため、当該変部分に厚肉部としてのフランジ３２を形成して補強することが有効である。
　以下、本実施形態について付記する。本開示に係る蓄電モジュールは、［１］「集電体と前記集電体に形成された活物質層とを含み、第１方向に沿って積層された複数の電極を含む電極積層体と、隣り合う前記集電体の間に内部空間を形成すると共に、当該内部空間を封止するように前記電極積層体に設けられた封止体と、前記内部空間に収容された電解液と、前記封止体と別体に構成されて前記封止体に接合された枠部材と、を備え、前記封止体は、複数の前記集電体のそれぞれの周縁部に設けられた枠状の複数のシール材と、前記第１方向に隣り合う前記シール材の間に介在され、前記複数のシール材と共に前記集電体の間に前記内部空間を形成する複数のスペーサと、前記複数のシール材及び前記複数のスペーサの前記内部空間と反対側の端部が溶着されて形成された溶着端部と、複数の前記内部空間のそれぞれに連通し、前記溶着端部の前記内部空間と反対側の外側面に開口を有する複数の連通孔と、を含み、前記枠部材は、前記外側面に交差する第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲む複数の枠部を含み、前記複数の枠部のそれぞれは、前記第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲むように前記外側面に接合される第１端面と、前記第１端面と反対側の端面であって、前記第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲むように形成される第２端面と、を有する蓄電モジュール」である。
　本開示に係る蓄電モジュールは、［２］「前記枠部材は、前記複数の枠部のそれぞれにおける前記第１端面側の端部から前記外側面に沿って突出すると共に前記外側面に接合されるフランジをさらに含む、上記［１］に記載の蓄電モジュール」であってもよい。
　本開示に係る蓄電モジュールは、［３］「前記フランジは、前記第２方向からみて前記枠部で囲われる領域の内側に向けて前記枠部から突出している、上記［２］に記載の蓄電モジュール」であってもよい。
　本開示に係る蓄電モジュールは、［４］「前記第１方向及び前記第２方向に交差すると共に前記外側面に沿う方向である第３方向に沿って配列された複数の前記枠部材を備え、複数の前記枠部材のそれぞれは、互いに異なる一群の前記開口であって、前記第２方向からみて前記第１方向に沿って配列された一群の前記開口を前記枠部によって囲うように配置され、前記フランジは、前記第３方向に沿って前記枠部から突出している、上記［２］又は上記［３］に記載の蓄電モジュール」であってもよい。
　本開示に係る蓄電モジュールは、［５］「複数の前記枠部材は、前記第１方向についての大きさが異なる少なくとも２つの前記枠部を含むことにより、前記第１方向について非対称な形状を有する前記枠部材を含む、上記［４］に記載の蓄電モジュール」であってもよい。
　本開示に係る蓄電モジュールは、［６］「前記封止体は、樹脂からなり、前記枠部材は、前記封止体の樹脂と同じ主剤の樹脂であって、前記封止体の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂からなる、上記［１］～上記［５］のいずれかに記載の蓄電モジュール」であってもよい。
　１…蓄電モジュール、１０…電極積層体、１１…バイポーラ電極（電極）、１２…正極終端電極（電極）、１３…負極終端電極（電極）、１５…集電体、１６…正極活物質層（活物質層）、１７…負極活物質層（活物質層）、２０…封止体、２１…シール材、２２…スペーサ、２３…溶着端部、２３ｓ…外側面、２７…連通孔、２７ｈ…開口、３０，３０Ａ…枠部材、３０ｓ…端面、３１…枠部、３１ａ…第１端面、３１ｂ…第２端面、３２，３２Ａ…フランジ、３３…領域、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向、Ｓ…内部空間。

Claims (6)

  1. 　集電体と前記集電体に形成された活物質層とを含み、第１方向に沿って積層された複数の電極を含む電極積層体と、
    　隣り合う前記集電体の間に内部空間を形成すると共に、当該内部空間を封止するように前記電極積層体に設けられた封止体と、
    　前記内部空間に収容された電解液と、
    　前記封止体と別体に構成されて前記封止体に接合された枠部材と、
    　を備え、
    　前記封止体は、
    　複数の前記集電体のそれぞれの周縁部に設けられた枠状の複数のシール材と、
    　前記第１方向に隣り合う前記シール材の間に介在され、前記複数のシール材と共に前記集電体の間に前記内部空間を形成する複数のスペーサと、
    　前記複数のシール材及び前記複数のスペーサの前記内部空間と反対側の端部が溶着されて形成された溶着端部と、
    　複数の前記内部空間のそれぞれに連通し、前記溶着端部の前記内部空間と反対側の外側面に開口を有する複数の連通孔と、
    　を含み、
    　前記枠部材は、前記外側面に交差する第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲む複数の枠部を含み、
    　前記複数の枠部のそれぞれは、
    　前記第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲むように前記外側面に接合される第１端面と、
    　前記第１端面と反対側の端面であって、前記第２方向からみて前記複数の連通孔のそれぞれの前記開口を囲むように形成される第２端面と、
    　を有する、
    　蓄電モジュール。
  2. 　前記枠部材は、前記複数の枠部のそれぞれにおける前記第１端面側の端部から前記外側面に沿って突出すると共に前記外側面に接合されるフランジをさらに含む、
    　請求項１に記載の蓄電モジュール。
  3. 　前記フランジは、前記第２方向からみて前記枠部で囲われる領域の内側に向けて前記枠部から突出している、
    　請求項２に記載の蓄電モジュール。
  4. 　前記第１方向及び前記第２方向に交差すると共に前記外側面に沿う方向である第３方向に沿って配列された複数の前記枠部材を備え、
    　複数の前記枠部材のそれぞれは、互いに異なる一群の前記開口であって、前記第２方向からみて前記第１方向に沿って配列された一群の前記開口を前記枠部によって囲うように配置され、
    　前記フランジは、前記第３方向に沿って前記枠部から突出している、
    　請求項２に記載の蓄電モジュール。
  5. 　複数の前記枠部材は、前記第１方向についての大きさが異なる少なくとも２つの前記枠部を含むことにより、前記第１方向について非対称な形状を有する前記枠部材を含む、
    　請求項４に記載の蓄電モジュール。
  6. 　前記封止体は、樹脂からなり、
    　前記枠部材は、前記封止体の樹脂と同じ主剤の樹脂であって、前記封止体の樹脂の融点よりも高い融点を有する樹脂からなる、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。
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