特許 6986481 蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6986481

(24)【登録日】2021年12月1日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/28 20060101AFI20211213BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20211213BHJP

   H01M 4/66 20060101ALI20211213BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20211213BHJP

   H01G 11/70 20130101ALI20211213BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20211213BHJP

   H01M 10/30 20060101ALN20211213BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/28 Z

   H01M50/186

   H01M4/66 A

   H01G11/12

   H01G11/70

   H01M50/193

   !H01M10/30 Z

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-73182(P2018-73182)

(22)【出願日】2018年4月5日

(65)【公開番号】特開2019-185945(P2019-185945A)

(43)【公開日】2019年10月24日

【審査請求日】2020年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100183081

【弁理士】

【氏名又は名称】岡▲崎▼ 大志

(72)【発明者】

【氏名】山田 正博

(72)【発明者】

【氏名】中條 祐貴

(72)【発明者】

【氏名】中村 知広

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

(72)【発明者】

【氏名】芳賀 伸烈

(72)【発明者】

【氏名】奥村 素宜

【審査官】 村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１７７２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０３６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０２８９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１７３０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２６０４９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５６１８６４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０４９７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４８６５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／０４−１０／３９

Ｈ０１Ｍ ５０／００−５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ４／６６

Ｈ０１Ｇ １１／１２

Ｈ０１Ｇ １１／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セパレータを介して積層された複数の電極を含む積層体と、
前記積層体の側面に設けられ、前記積層体の積層方向に隣り合う前記電極間を封止する封止体と、
を備え、
前記積層方向に隣り合う前記電極間に形成された内部空間には、アルカリ溶液からなる電解液が収容されており、
前記電極は、複数のバイポーラ電極と負極終端電極とを含み、
前記バイポーラ電極は、電極板と、前記電極板の第１面に設けられた正極と、前記電極板の前記第１面の反対側の第２面に設けられた負極と、を含み、
前記負極終端電極は、内面に前記負極が形成された電極板を含み、前記積層方向における前記積層体の一端に配置されており、
前記負極終端電極の前記電極板の縁部の表面に、撥水材が設けられており、
前記撥水材は、前記負極終端電極の前記電極板の端部に設けられた第１部分を有する、
蓄電モジュール。

【請求項2】

セパレータを介して積層された複数の電極を含む積層体と、
前記積層体の側面に設けられ、前記積層体の積層方向に隣り合う前記電極間を封止する封止体と、
を備え、
前記積層方向に隣り合う前記電極間に形成された内部空間には、アルカリ溶液からなる電解液が収容されており、
前記電極は、複数のバイポーラ電極と負極終端電極とを含み、
前記バイポーラ電極は、電極板と、前記電極板の第１面に設けられた正極と、前記電極板の前記第１面の反対側の第２面に設けられた負極と、を含み、
前記負極終端電極は、内面に前記負極が形成された電極板を含み、前記積層方向における前記積層体の一端に配置されており、
前記負極終端電極の前記電極板の縁部の表面に、撥水材が設けられており、
前記封止体は、前記負極終端電極の前記電極板の外面の縁部に接合された被接合部を有しており、
前記撥水材は、前記積層方向から見て、前記被接合部の内側端部と連続するように前記外面に設けられた第３部分を有する、
蓄電モジュール。

【請求項3】

前記撥水材は、前記負極終端電極の前記電極板の端部に設けられた第１部分を有する、
請求項２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記撥水材は、前記第１部分と連続して前記負極終端電極の前記電極板の内面に設けられた第２部分を有する、
請求項１又は３に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記負極終端電極の表面のうち少なくとも前記撥水材が設けられる部分は、複数の微細な突起が設けられた粗面である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

前記負極終端電極の表面のうち少なくとも前記撥水材が設けられる部分は、平坦面である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項7】

前記撥水材は、フッ素系樹脂材料によって形成されている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の蓄電モジュールとして、電極板の一方面に正極が形成され、他方面に負極が形成されたバイポーラ電極を備えるバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体の側面には、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられており、バイポーラ電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２０４３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような蓄電モジュールでは、積層体における積層方向の一端に、内面に負極が形成された電極板からなる負極終端電極が配置されている。この負極終端電極の電極板の縁部についても封止体によって封止されているが、電解液がアルカリ溶液からなる場合、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が負極終端電極の電極板の表面を伝わり、封止体と当該電極板との間を通って当該電極板の外面側に滲み出ることがある。電解液が外面側に漏れ出て拡散すると、例えば負極終端電極に隣接して配置された導電板の腐食や、負極終端電極と拘束部材との短絡などが生じるおそれがあり、信頼性の観点から好ましくない。

【0005】

そこで、本発明は、信頼性の向上が図られた蓄電モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る蓄電モジュールは、セパレータを介して積層された複数の電極を含む積層体と、積層体の側面に設けられ、積層体の積層方向に隣り合う電極間を封止する封止体と、を備え、積層方向に隣り合う電極間に形成された内部空間には、アルカリ溶液からなる電解液が収容されており、電極は、複数のバイポーラ電極と負極終端電極とを含み、バイポーラ電極は、電極板と、電極板の第１面に設けられた正極と、電極板の第１面の反対側の第２面に設けられた負極と、を含み、負極終端電極は、内面に負極が形成された電極板を含み、積層方向における積層体の一端に配置されており、負極終端電極の電極板の縁部の表面に、撥水材が設けられている。

【0007】

この蓄電モジュールでは、負極終端電極の電極板の縁部の表面（すなわち、アルカリクリープ現象による電解液の移動経路に含まれる領域）に、撥水材が設けられている。これにより、負極終端電極の電極板と当該電極板に隣接する電極板との間の内部空間からの、アルカリクリープ現象による電解液の漏液が抑制される。その結果、漏出した電解液による短絡等の二次被害の発生を抑制し、信頼性を向上させることができる。

【0008】

撥水材は、負極終端電極の電極板の端部に設けられた第１部分を有していてもよい。この場合、第１部分によって、負極終端電極の電極板の端部におけるアルカリクリープ現象による電解液の這い上がりを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象による電解液の漏液を的確に抑制することができる。

【0009】

撥水材は、第１部分と連続して負極終端電極の電極板の内面に設けられた第２部分を有していてもよい。この場合、第１部分に加えて第２部分が更に設けられていることにより、負極終端電極の電極板の内面及び端部におけるアルカリクリープ現象による電解液の這い上がりをより一層抑制することができる。

【0010】

封止体は、負極終端電極の電極板の外面の縁部に接合された被接合部を有しており、撥水材は、積層方向から見て、被接合部の内側端部と連続するように外面に設けられた第３部分を有していてもよい。この場合、第３部分によって、アルカリクリープ現象による電解液の外部への漏液を抑制することができる。さらに、第３部分によれば、外部から内部空間への水分の侵入を抑制することもできる。これにより、被接合部と負極終端電極の電極板との接合部付近におけるアルカリの濃度勾配の発生が抑制される結果、アルカリクリープの駆動力を抑制でき、電解液の漏液をより一層抑制することができる。

【0011】

負極終端電極の表面のうち少なくとも撥水材が設けられる部分は、複数の微細な突起が設けられた粗面であってもよい。この場合、Ｃａｓｓｉｅ−Ｂａｘｔｅｒ理論等に基づき、撥水材を平坦面に設ける場合と比較して、撥水材の撥水効果（撥水性）を向上させることができる。これにより、アルカリクリープ現象による電解液の這い上がりをより一層効果的に抑制することができる。

【0012】

負極終端電極の表面のうち少なくとも撥水材が設けられる部分は、平坦面であってもよい。この場合、撥水材を平坦面（すなわち、極めて凹凸の少ない表面）に設けることにより、撥水材を均一且つ安定した膜状に形成することができる。これにより、撥水材にピンホール等が生じ難くなる。その結果、アルカリクリープ現象による電解液の這い上がりを安定的に抑制することができる。

【0013】

撥水材は、フッ素系樹脂材料によって形成されていてもよい。この場合、撥水性及び耐アルカリ性の両方に優れたフッ素系樹脂材料で撥水材を形成することにより、アルカリクリープ現象による電解液の漏液をより一層効果的に抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一側面によれば、信頼性の向上が図られた蓄電モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態の蓄電モジュールを含む蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】図１の蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。

【図3】電極板と封止体の第１封止部との接合界面を示す概略断面図である。

【図4】図２の一部を拡大して示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

【0017】

図１は、本実施形態の蓄電モジュールを含む蓄電装置を示す概略断面図である。同図に示す蓄電装置１は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置１は、複数の蓄電モジュール４を積層してなる蓄電モジュール積層体２と、蓄電モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えて構成されている。

【0018】

蓄電モジュール積層体２は、複数（本実施形態では３体）の蓄電モジュール４と、蓄電モジュール４，４間に配置された複数の導電板５とによって構成されている。蓄電モジュール４は、例えば後述するバイポーラ電極１４を備えたバイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール４は、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、或いは電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0019】

積層方向に隣り合う蓄電モジュール４，４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。導電板５は、積層端に位置する蓄電モジュール４の外側にもそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された一方の導電板５には、正極端子６が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された他方の導電板５には、負極端子７が接続されている。正極端子６及び負極端子７は、例えば導電板５の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子６及び負極端子７により、蓄電装置１の充放電が実施される。

【0020】

各導電板５の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路５ａが設けられている。各流路５ａは、例えば積層方向と、正極端子６及び負極端子７の引き出し方向とにそれぞれ直交する方向に互いに平行に延在している。これらの流路５ａに冷媒を流通させることで、導電板５は、蓄電モジュール４，４同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、蓄電モジュール４で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図１の例では、積層方向から見た導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積よりも小さいが、放熱性の向上の観点から、導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール４の面積よりも大きくてもよい。

【0021】

拘束部材３は、蓄電モジュール積層体２を積層方向に挟む一対のエンドプレート８，８と、エンドプレート８，８同士を締結する締結ボルト９及びナット１０とによって構成されている。エンドプレート８は、積層方向から見た蓄電モジュール４及び導電板５の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート８の内側面（蓄電モジュール積層体２側の面）には、電気絶縁性を有するフィルムＦが設けられている。フィルムＦにより、エンドプレート８と導電板５との間が絶縁されている。

【0022】

エンドプレート８の縁部には、蓄電モジュール積層体２よりも外側となる位置に挿通孔８ａが設けられている。締結ボルト９は、一方のエンドプレート８の挿通孔８ａから他方のエンドプレート８の挿通孔８ａに向かって通され、他方のエンドプレート８の挿通孔８ａから突出した締結ボルト９の先端部分には、ナット１０が螺合されている。これにより、蓄電モジュール４及び導電板５がエンドプレート８，８によって挟持されて蓄電モジュール積層体２としてユニット化されると共に、蓄電モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重が付加される。

【0023】

次に、蓄電モジュール４の構成について更に詳細に説明する。図２は、蓄電モジュール４の内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１（積層体）と、電極積層体１１を封止する封止体１２とを備えて構成されている。

【0024】

電極積層体１１は、セパレータ１３を介して複数の電極（複数のバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９）を積層することによって構成されている。この例では、電極積層体１１の積層方向Ｄは蓄電モジュール積層体２の積層方向と一致している。バイポーラ電極１４は、第１面１５ａに正極１６が形成され、かつ第１面１５ａの反対側の第２面１５ｂに負極１７が形成された電極板１５からなる電極である。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の正極１６は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄに隣り合う一方のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の負極１７は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄに隣り合う他方のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

【0025】

電極積層体１１において、積層方向Ｄの一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄの他端には正極終端電極１９が配置されている。負極終端電極１８は、内面（積層方向Ｄの中心側の面）１５ｄに負極１７が形成された電極板１５を含んでいる。正極終端電極１９は、内面（積層方向Ｄの中心側の面）１５ｆに正極１６が形成された電極板１５を含んでいる。負極終端電極１８の負極１７は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄの一端のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。正極終端電極１９の正極１６は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄの他端のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。負極終端電極１８の電極板１５の外面１５ｅには、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５が接触している。正極終端電極１９の電極板１５の外面１５ｇには、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５が接触している。

【0026】

電極板１５は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。或いは、電極板１５は、ニッケルめっき鋼板であってもよい。電極板１５の縁部（バイポーラ電極１４の縁部）１５ｃ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１６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１７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。本実施形態では、電極板１５の第２面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の第１面１５ａにおける正極１６の形成領域に対して一回り大きくなっている。

【0027】

セパレータ１３は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１３としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、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などが例示される。セパレータ１３は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ１３は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。

【0028】

封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の筒状に形成されている。封止体１２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）などが挙げられる。封止体１２は、バイポーラ電極１４の積層によって形成された電極積層体１１の側面１１ａを取り囲むように構成されている。

【0029】

封止体１２は、各バイポーラ電極１４の電極板１５の縁部１５ｃに沿って設けられた第１封止部２１と、第１封止部２１の全体を外側から包囲するように設けられた第２封止部２２とによって構成されている。第１封止部２１は、電極板１５の第１面１５ａ側の縁部１５ｃ（未塗工領域）において、電極板１５の全ての辺にわたって連続的に設けられている。第１封止部２１は、溶着によって当該縁部１５ｃに結合されている。第１封止部２１の内側の一部は、積層方向Ｄに隣り合うバイポーラ電極１４，１４の電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に位置しており、外側の一部は、電極板１５から外側に張り出している。第１封止部２１は、当該外側の一部において第２封止部２２に埋没している。

【0030】

第２封止部２２は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、電極積層体１１における積層方向Ｄの全長にわたって延在している。第２封止部２２は、例えば射出成型時の熱によって第１封止部２１の外表面に溶着されており、積層方向Ｄに隣り合うバイポーラ電極１４，１４間を封止している。これにより、積層方向Ｄに隣り合うバイポーラ電極１４，１４間には、内部空間Ｖが形成されている。この内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。電解液は、セパレータ１３、正極１６及び負極１７内に含浸されている。

【0031】

同様に、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の電極板１５の縁部１５ｃにも第１封止部２１が設けられており、負極終端電極１８及び正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間は第２封止部２２によって封止されている。すなわち、封止体１２は、第１封止部２１の１つとして、負極終端電極１８の電極板１５の外面１５ｅの縁部１５ｃに接合された被接合部２１Ａを有している。以上により、負極終端電極１８及び正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間に内部空間Ｖが形成されており、この内部空間Ｖに電解液が収容されている。

【0032】

図３は、電極板１５と第１封止部２１との接合界面を示す概略断面図である。図３に示されるように、電極板１５の表面は粗面化されている。ここでは、各バイポーラ電極１４において、図２に示される第１面１５ａ、第２面１５ｂ及び端面を含む電極板１５の表面全体が粗面化されている。電極板１５の表面は、例えば、電解メッキ処理で複数の微細な突起１５ｐが形成されることにより粗面化されている。同様に、負極終端電極１８についても、内面１５ｄ、外面１５ｅ及び端面を含む電極板１５の表面全体が粗面化されており、正極終端電極１９についても、内面１５ｆ、外面１５ｇ及び端面を含む電極板１５の表面全体が粗面化されている。このように電極板１５が粗面化されている場合、電極板１５と第１封止部２１との接合界面では、溶融状態の第１封止部２１が粗面化により形成された凹部内に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、電極板１５と第１封止部２１との結合力を向上させることができる。少なくとも、第１面１５ａ（負極終端電極１８については外面１５ｅ）における縁部１５ｃが粗面化されていれば、結合力向上の効果が得られる。突起１５ｐは、例えば、基端側から先端側に向かって先太りとなる形状を有している。この場合、互いに隣接する突起１５ｐの間の断面形状はアンダーカット形状となり、アンカー効果が生じ易い。なお、図３は模式図であって、突起１５ｐの形状及び密度等は特に限定されない。

【0033】

蓄電装置１は、通常、積層方向Ｄが鉛直方向に略一致し、蓄電モジュール４の一端（負極終端電極１８側）が上側となる向き（すなわち図１に示される向き）で使用される。このような使用状態においても、蓄電モジュール４では、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液Ｌが負極終端電極１８の電極板１５の表面を伝わり、被接合部２１Ａと電極板１５との間の隙間を通って、電極板１５の外面１５ｅ側に滲み出ることがある。図４においては、アルカリクリープ現象における電解液Ｌの移動経路が、矢印Ａで示されている。アルカリクリープ現象は、電気化学的な要因と流体現象等により、蓄電装置１の充電時及び放電時並びに無負荷時において生じ得る。アルカリクリープ現象は、負極電位、水分、及び電解液Ｌの通り道がそれぞれ存在することにより生じる。

【0034】

蓄電モジュール４では、負極終端電極１８の電極板１５の縁部１５ｃの表面（すなわち、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの移動経路に含まれる領域）に、撥水材３１が設けられている。撥水材３１は、一例として膜状に形成されている。例えば、撥水材３１は、フッ素系樹脂材料（例えば、株式会社ハーベス製「ＯＳ−９０ＨＦ」）、フッ素ゴム、フッ素系・メチル系の官能基を有したポリマー等を塗布することにより形成され得る。

【0035】

図４に示されるように、撥水材３１は、第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃを有している。第１部分３１Ａは、負極終端電極１８の電極板１５の端部１５ｈに設けられている。第２部分３１Ｂは、第１部分３１Ａと連続して負極終端電極１８の電極板１５の内面１５ｄに設けられている。第３部分３１Ｃは、積層方向Ｄから見て、被接合部２１Ａの内側端部２１ａと連続するように、負極終端電極１８の電極板１５の外面１５ｅに設けられている。第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃのいずれも、積層方向Ｄから見て、負極終端電極１８の電極板１５の縁部１５ｃに沿って矩形枠状に形成されている。第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃの積層方向Ｄに直交する方向における幅は、例えば３ｍｍ程度である。また、上述した通り、本実施形態では、負極終端電極１８の電極板１５の表面（端部１５ｈ、内面１５ｄ及び外面１５ｅ）は粗面化されているため、第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃが設けられる部分は、複数の微細な突起１５ｐが設けられた粗面となっている。

【0036】

続いて、上述した蓄電装置１の製造方法について説明する。蓄電装置１の製造方法は、一次成形工程と、積層工程と、二次成形工程とを含んで構成されている。まず、一次成形工程では、所定数のバイポーラ電極１４、並びに一対の負極終端電極１８及び正極終端電極１９を用意し、各電極板１５の縁部１５ｃに沿って第１封止部２１を溶着する。続いて、負極終端電極１８の電極板１５の表面（端部１５ｈ、内面１５ｄ及び外面１５ｅ）にフッ素系樹脂材料を塗布することにより、撥水材３１（第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃ）を形成する。なお、撥水材３１の形成工程は、第１封止部２１の形成工程よりも前に行われてもよい。

【0037】

積層工程では、第１封止部２１が電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に配置されるように、セパレータ１３を介してバイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９を積層することにより、電極積層体１１を形成する。二次成形工程では、射出成形の金型（不図示）内に電極積層体１１を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、第１封止部２１を包囲するように第２封止部２２を形成する。これにより、電極積層体１１の側面１１ａに封止体１２が形成される。

【0038】

二次成形工程の後、バイポーラ電極１４，１４間の内部空間Ｖに電解液を注入する工程、蓄電モジュール４と導電板５とを積層して蓄電モジュール積層体２を形成する工程、及び拘束部材３によって蓄電モジュール積層体２を拘束する工程等を経て、図１に示した蓄電装置１が得られる。

【0039】

続いて、蓄電モジュール４の作用効果を説明する。

【0040】

上述したように、蓄電モジュール４では、負極終端電極１８の電極板１５の縁部１５ｃの表面（すなわち、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの移動経路に含まれる領域）に、撥水材３１が設けられている。本実施形態では一例として、電極板１５の端部１５ｈ、内面１５ｄ及び外面１５ｅに、第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃが設けられている。これにより、負極終端電極１８の電極板１５と当該電極板１５に隣接する電極板１５との間の内部空間Ｖからの、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの漏液が抑制される。その結果、漏出した電解液Ｌによる短絡等の二次被害の発生を抑制し、信頼性を向上させることができる。

【0041】

具体的には、第１部分３１Ａによって、負極終端電極１８の電極板１５の端部ｈにおけるアルカリクリープ現象による電解液Ｌの這い上がりを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの漏液を的確に抑制することができる。

【0042】

また、第１部分３１Ａに加えて第２部分３１Ｂが更に設けられていることにより、負極終端電極１８の電極板１５の内面１５ｄ及び端部１５ｈにおけるアルカリクリープ現象による電解液Ｌの這い上がりをより一層抑制することができる。

【0043】

また、第３部分３１Ｃによって、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの外部への漏液をさらに抑制することができる。具体的には、被接合部２１Ａと負極終端電極１８の電極板１５との溶着部の隙間を通って外部に流出しようとする電解液Ｌを、第３部分３１Ｃによって堰き止めることができる。さらに、第３部分３１Ｃによれば、外部から内部空間Ｖへの水分の侵入を抑制することもできる。これにより、被接合部２１Ａと負極終端電極１８の電極板１５との溶着部付近におけるアルカリの濃度勾配の発生が抑制される結果、アルカリクリープの駆動力を抑制でき、電解液Ｌの漏液をより一層抑制することができる。

【0044】

また、負極終端電極１８の表面のうち少なくとも撥水材３１が設けられる部分（本実施形態では、端部１５ｈ、内面１５ｄ及び外面１５ｅ）は、複数の微細な突起１５ｐが設けられた粗面である。このため、Ｃａｓｓｉｅ−Ｂａｘｔｅｒ理論等に基づき、撥水材３１を平坦面に設ける場合と比較して、撥水材３１の撥水性を向上させることができる。ここで、Ｃａｓｓｉｅ−Ｂａｘｔｅｒ理論は、凹凸構造（ここでは複数の突起１５ｐにより形成された凹凸構造）が液滴に対して十分に小さい場合、素材（ここでは撥水材３１を構成するフッ素系樹脂材料）に固有の接触角θに対して、実接触角φが以下のような関係になることを示す理論である。
θ＞９０°の場合、φ＞θ
θ＜９０°の場合、φ＜θ

【0045】

ここで、フッ素系樹脂材料の接触角θは通常９０°よりも大きい（例えば１２０°である）。従って、撥水材３１が上述したような粗面に設けられることにより、素材本来の接触角θよりも大きい実接触角φが得られるため、撥水材３１の撥水性を高めることができる。その結果、撥水材３１の主鎖（ポリマー）、及び、撥水材３１と内面１５ｄとの接合界面等へのアルカリ溶液（電解液Ｌ）のアクセスを抑制することができ、撥水材３１の耐アルカリ性を向上させることができる。これにより、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの這い上がりをより一層効果的に抑制することができる。

【0046】

また、撥水材３１は、フッ素系樹脂材料によって形成されている。撥水性及び耐アルカリ性の両方に優れたフッ素系樹脂材料で撥水材３１を形成することにより、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの漏液をより一層効果的に抑制することができる。

【0047】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、撥水材３１は第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃの全てを含んでいたが、撥水材３１は、第１部分３１Ａ、第２部分３１Ｂ及び第３部分３１Ｃの少なくとも一つを含んでいればよい。

【0048】

また、上記実施形態では、撥水材３１は、粗面に設けられていたが、平坦面に設けられてもよい。すなわち、負極終端電極１８の表面のうち少なくとも撥水材３１が設けられる部分は、平坦面とされてもよい。撥水材３１を平坦面（すなわち、極めて凹凸の少ない表面）に設けることにより、撥水材３１を均一且つ安定した膜状に形成することができる。これにより、撥水材３１にピンホール等が生じ難くなる。その結果、アルカリクリープ現象による電解液Ｌの這い上がりを安定的に抑制することができる。例えば、撥水材３１が上述した第２部分３１ｂを含む場合、負極終端電極１８の表面のうち、外面１５ｅのみに対して上述した粗面化処理がされてもよい。このように片面（外面１５ｅ）のみに粗面化処理を行うことにより、第２部分３１ｂが設けられる内面１５ｄを平坦面（すなわち、上記粗面化処理がされていない面）とすることができる。

【0049】

また、上記実施形態では、電極板１５の第１面１５ａ側のみに第１封止部２１が形成されていたが、第１封止部２１は、第１面１５ａ側及び第２面１５ｂ側の双方に形成されていてもよく、例えば電極板１５の縁部１５ｃが第１封止部２１に埋没するように形成されていてもよい。或いは、第１封止部２１は、第２面１５ｂ側のみに形成されていてもよい。例えば、被接合部２１Ａが負極終端電極１８の電極板１５の外面１５ｅに形成されていない場合には、積層方向Ｄにおける一端において内側に張り出した封止体１２の第２封止部２２の一部が、上述した被接合部として外面１５ｅに接合されていてもよい。また、上記実施形態では、第１封止部２１の外側の一部が電極板１５から外側に張り出していたが、第１封止部２１は少なくとも電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に配置されていればよく、例えば第１封止部２１の全体が電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0050】

１…蓄電装置、４…蓄電モジュール、１１…電極積層体（積層体）、１１ａ…側面、１２…封止体、１３…セパレータ、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ａ…第１面、１５ｂ…第２面、１５ｃ…縁部、１５ｄ…内面、１５ｅ…外面、１５ｈ…端部、１５ｐ…突起、１６…正極、１７…負極、１８…負極終端電極、２１Ａ…被接合部、２１ａ…内側端部、３１…撥水材、３１Ａ…第１部分、３１Ｂ…第２部分、３１Ｃ…第３部分、Ｄ…積層方向、Ｖ…内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】