特開 2023-76861 双極型蓄電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023076861

(43)【公開日】2023-06-05

(54)【発明の名称】双極型蓄電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/12 20060101AFI20230529BHJP

   H01M 4/66 20060101ALI20230529BHJP

【ＦＩ】

H01M10/12 K

H01M4/66 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021189847

(22)【出願日】2021-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005382

【氏名又は名称】古河電池株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100115679

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 勇毅

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】平 芳延

(72)【発明者】

【氏名】廣田 憲治

【テーマコード（参考）】

5H017

5H028

【Ｆターム（参考）】

5H017AA01

5H017EE02

5H028CC19

(57)【要約】

【課題】電解液に含有される硫酸による腐食が生じ当該腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、当該膨張に耐えうる剛性を備えるとともに、セル内部の気密性や機械的強度をも確保することを可能とする。
【解決手段】双極型蓄電池は、正極用集電板１１１ａと正極用活物質層１１１ｂを有する正極１１１、負極用集電板１１２ａと負極用活物質層１１２ｂを有する負極１１２、および正極１１１と負極１１２との間に介在する電解質層１１３を備え、間隔を開けて積層配置された、セル部材１１０と、複数のセル部材１１０を個別に収容する複数の空間を形成する、セル部材１１０の正極１１１の側および負極１１２の側の少なくとも一方を覆う基板１２１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１２２と、を含む空間形成部材１２０と、を有し、基板１２１を構成する辺のうち、互いに対向する２辺には、補強用部材１２４が設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極用集電体と正極用活物質層を有する正極、負極用集電体と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在する電解質層を備え、間隔を開けて積層配置された、セル部材と、
複数の前記セル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、前記セル部材の正極側および負極側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含む空間形成部材と、
を有し、
前記基板を構成する辺のうち、互いに対向する２辺には、補強用部材が設けられていることを特徴とする双極型蓄電池。

【請求項2】

互いに対向する前記２辺は、前記セル部材が水平方向に積層される場合において天地方向を結ぶ２辺であることを特徴とする請求項１に記載の双極型蓄電池。

【請求項3】

前記基板を構成する辺のうち、互いに対向する前記２辺以外の辺についても前記補強用部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の双極型蓄電池。

【請求項4】

隣接する前記補強用部材の互いの間隔は、前記補強用部材が設けられる辺において、前記辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の双極型蓄電池。

【請求項5】

前記補強用部材が設けられる辺において、設けられる前記補強用部材のＸ方向、Ｙ方向、或いは、Ｚ方向の突出量は、当該辺の両端部に設けられる前記補強用部材からその中央部に設けられる前記補強用部材に向けて大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の双極型蓄電池。

【請求項6】

前記正極用集電体及び前記負極用集電体は、鉛又は鉛合金からなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の双極型蓄電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施の形態は、双極型蓄電池に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、太陽光や風力等の自然エネルギーを利用した発電設備が増えている。このような発電設備においては、発電量を制御することができないことから、蓄電池を利用して電力負荷の平準化を図るようにしている。すなわち、発電量が消費量よりも多いときには差分を蓄電池に充電する一方、発電量が消費量よりも小さいときには差分を蓄電池から放電するようにしている。上述した蓄電池としては、経済性や安全性等の観点から、鉛蓄電池が多用されている。このような従来の鉛蓄電池としては、例えば、下記特許文献１に記載されているものが知られている。

【0003】

この特許文献１に記載された鉛蓄電池では、額縁形をなす樹脂からなるフレーム（リム）の内側に、樹脂からなる基板（バイポーラプレート）が取り付けられている。基板の一方面及び他方面には、正極用鉛層及び負極用鉛層が設けられている。正極用鉛層には、正極用活物質層が隣接している。負極用鉛層には、負極用活物質層が隣接している。また、額縁形をなす樹脂からなるスペーサの内側には、電解液を含有するガラスマット（電解層）が配設されている。そして、フレームとスペーサとが交互に複数積層されて組み付けられている。

【0004】

さらに正極用鉛層と負極用鉛層とは、基板に複数形成された穿孔の内部で直接的に接合されている。すなわち、特許文献１に記載の鉛蓄電池は、一方面側と他方面側とを連通させる穿孔（連通孔）を有する基板とセル部材とが交互に複数積層された双極（バイポーラ）型鉛蓄電池である。セル部材は、正極用鉛層に正極用活物質層を設けた正極と、負極用鉛層に負極用活物質層を設けた負極と、正極と負極との間に介在する電解層と、を有し、一方のセル部材の正極用鉛層と他方のセル部材の負極用鉛層とが基板の穿孔の内部に没入して接合されることにより、セル部材同士が直列に接続されたものとなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６１２４８９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、例えば、上記のようなバイポーラ型鉛蓄電池においては、電解液に含有される硫酸によって正極用鉛層が腐食して正極用鉛層の表面に腐食生成物（二酸化鉛や硫酸鉛）の被膜が生成されることがある。この際にガスが発生するが、この発生したガスによってセル部材が収容される空間であるセルにおける圧力が高まり、セルが膨張する可能性がある。

【0007】

バイポーラ型鉛蓄電池の設置の仕方としては、セル部材同士が天地方向に積層されるような場合と、９０度傾けた水平方向に積層されるような場合と、に大別される。いずれの場合も、電池の劣化等によりセルが膨張してしまうと、セルを構成する基板に非常に大きな力が掛かることになる。そして、基板が当該力に耐えられなくなってしまうと、基板の損傷を招く可能性がある。

【0008】

このように基板が損傷すると、セル部材を保持しておくことができなくなるため、正極用活物質層の脱落だけではなく、セル部材を構成する各部が移動することによる正極側と負極側との短絡等が生ずる可能性があり、正常な電圧を維持することができず電池の性能低下、信頼性の低下を招来しかねない。

【0009】

本発明は、例えば電解液に含有される硫酸による腐食が生じ当該腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、このような膨張に耐えうる剛性を備えるとともに、セル内部の気密性や機械的強度をも確保することを可能とする双極型蓄電池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】

【0010】

本発明の一態様に係る双極型蓄電池は、正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および正極と負極との間に介在する電解質層を備え、間隔を開けて積層配置された、セル部材と、複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、セル部材の正極の側および負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、セル部材の側面を囲う枠体と、を含む空間形成部材と、を有し、基板を構成する辺のうち、互いに対向する２辺には、補強用部材が設けられている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、本発明の一態様に係る双極型蓄電池は、正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および正極と負極との間に介在する電解質層を備え、間隔を開けて積層配置された、セル部材と、複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、セル部材の正極の側および負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、セル部材の側面を囲う枠体と、を含む空間形成部材と、を有し、基板を構成する辺のうち、互いに対向する２辺には、補強用部材が設けられている。このような構成を採用することによって、例えば電解液に含有される硫酸による腐食が生じ当該腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、このような膨張に耐えうる剛性を備えるとともに、セル内部の気密性や機械的強度をも確保することを可能とする双極型蓄電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る双極型蓄電池の構造を示す断面図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池におけるバイポーラプレートの構造を示す斜視図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池におけるバイポーラプレートの別の構造を示す斜視図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池におけるバイポーラプレートの別の構造を示す斜視図である。

【図5】図４に斜視図で示されるバイポーラプレートを平面で示した平面図である。

【図6】本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池におけるバイポーラプレートの別の構造を示す斜視図である。

【図7】図６に斜視図で示されるバイポーラプレートをＭ－Ｍ線で切断して示す拡大断面図である。

【図8】本発明の第２の実施の形態に係る双極型蓄電池におけるバイポーラプレートの構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、本発明の一例を示したものである。また、これらの各実施の形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。これらの各実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。なお、以下においては、様々な蓄電池の中から鉛蓄電池を例に挙げて説明する。

【0014】

（第１の実施の形態）
〔全体構成〕
まず、本発明の第１の実施の形態における双極型鉛蓄電池の全体構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る双極型鉛蓄電池１００の構造を示す断面図である。

【0015】

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の双極型鉛蓄電池１００は、複数のセル部材１１０と、複数枚のバイポーラプレート（空間形成部材）１２０と、第１のエンドプレート（空間形成部材）１３０と、第２のエンドプレート（空間形成部材）１４０と、カバープレート１７０とを有する。

【0016】

ここで、図１ではセル部材１１０が３個積層された双極型鉛蓄電池１００を示しているが、セル部材１１０の数は電池設計により決定される。また、バイポーラプレート１２０の数はセル部材１１０の数に応じて決まる。

【0017】

なお、以下においては、図１に示すように、セル部材１１０の積層方向をＺ方向（図１でいえば上下方向）とし、Ｚ方向に垂直な方向で且つ互いに垂直な方向をＸ方向およびＹ方向とする。

【0018】

セル部材１１０は、正極１１１、負極１１２、およびセパレータ（電解質層）１１３を備えている。正極１１１は、正極用集電体である正極用鉛箔１１１ａと正極用活物質層１１１ｂとを有する。負極１１２は負極用集電体である負極用鉛箔１１２ａと負極用活物質層１１２ｂとを有する。

【0019】

セパレータ１１３には電解液が含浸されている。セパレータ１１３は、正極１１１と負極１１２との間に介在している。セル部材１１０において、正極用鉛箔１１１ａ、正極用活物質層１１１ｂ、セパレータ１１３、負極用活物質層１１２ｂ、および負極用鉛箔１１２ａは、この順に積層されている。

【0020】

正極用鉛箔１１１ａのＸ方向およびＹ方向の寸法は、正極用活物質層１１１ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法より大きい。同様に、負極用鉛箔１１２ａのＸ方向およびＹ方向の寸法は、負極用活物質層１１２ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法より大きい。また、Ｚ方向の寸法（厚さ）は、正極用鉛箔１１１ａの方が負極用鉛箔１１２ａより大きく（厚く）、正極用活物質層１１１ｂの方が負極用活物質層１１２ｂより大きい（厚い）。

【0021】

複数のセル部材１１０は、Ｚ方向に間隔を開けて積層配置され、この間隔の部分にバイポーラプレート１２０の基板１２１が配置されている。すなわち、複数のセル部材１１０は、バイポーラプレート１２０の基板１２１を間に挟まれた状態で積層されている。

【0022】

このように、複数枚のバイポーラプレート１２０と第１のエンドプレート１３０と第２のエンドプレート１４０は、複数のセル部材１１０を個別に収容する複数の空間（セル）Ｃを形成するための空間形成部材である。

【0023】

すなわち、バイポーラプレート１２０は、セル部材１１０の正極側および負極側の両方を覆い、平面形状が長方形の基板１２１と、セル部材１１０の側面を囲うとともに基板１２１の４つの端面を覆うに枠体１２２と、を含む空間形成部材である。

【0024】

また、図１に示すように、バイポーラプレート１２０は、さらに基板１２１の両面から垂直に突出する柱部１２３を備える。当該基板１２１の各面から突出する柱部１２３の数は一つであってもよいし、複数であってもよい。

【0025】

Ｚ方向において、枠体１２２の寸法は基板１２１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１２３の突出端面間の寸法は枠体１２２の寸法と同じである。そして、複数のバイポーラプレート１２０が枠体１２２および柱部１２３同士を接触させて積層されることにより、基板１２１と基板１２１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触する柱部１２３同士により、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。

【0026】

正極用鉛箔１１１ａ、正極用活物質層１１１ｂ、負極用鉛箔１１２ａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１２３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。

【0027】

バイポーラプレート１２０の基板１２１は、板面を貫通する複数の貫通穴１２１ａを有する。基板１２１の一方の面に第１の凹部１２１ｂが、他方の面に第２の凹部１２１ｃが形成されている。第１の凹部１２１ｂのＺ方向の深さは第２の凹部１２１ｃのＺ方向の深さより深い。第１の凹部１２１ｂおよび第２の凹部１２１ｃのＸ方向およびＹ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。

【0028】

バイポーラプレート１２０の基板１２１は、Ｚ方向で、隣り合うセル部材１１０の間に配置されている。そして、バイポーラプレート１２０の基板１２１の第１の凹部１２１ｂに、鉛又は鉛合金からなる正極用集電体である正極用鉛箔１１１ａが配置されている。また、バイポーラプレート１２０の基板１２１の第２の凹部１２１ｃに、鉛又は鉛合金からなる負極用集電体である負極用鉛箔１１２ａが配置されている。

【0029】

具体的には、正極用鉛箔１１１ａは、基板１２１の第１の凹部１２１ｂと正極用鉛箔１１１ａの間に設けられる接着剤１５０を介して基板１２１の第１の凹部１２１ｂに接合されている。また、負極用鉛箔１１２ａは、基板１２１の第２の凹部１２１ｃと負極用鉛箔１１２ａの間に設けられる接着剤１５０を介して基板１２１の第２の凹部１２１ｃに接合されている。

【0030】

そして、バイポーラプレート１２０の基板１２１の貫通穴１２１ａに導通体１６０が配置され、導通体１６０の両端面は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａと接触し、結合されている。すなわち、導通体１６０により正極用鉛箔１１１ａと負極用鉛箔１１２ａとが電気的に接続されている。その結果、複数のセル部材１１０の全てが電気的に直列に接続されている。

【0031】

なお、正極及び負極をつなぎセル部材１１０同士を接続する方法として、上述した導通体１６０を用いる他、例えば、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａとを、基板１２１に複数形成された貫通穴１２１ａの内部で直接的に接合される方法を採用することもできる。

【0032】

正極用鉛箔１１１ａの外縁部には、当該外縁部を覆うためのカバープレート１７０が設けられている。このカバープレート１７０は、薄板状の枠体で、長方形の内形線および外形線を有する。そして、カバープレート１７０の内縁部が正極用鉛箔１１１ａの外縁部と重なり、カバープレート１７０の外縁部が基板１２１の一面の第１の凹部１２１ｂの周縁部と重なっている。

【0033】

すなわち、カバープレート１７０の内形線をなす長方形は、正極用活物質層１１１ｂの外形線をなす長方形より小さく、カバープレート１７０の外形線をなす長方形は、第１の凹部１２１ｂの開口面をなす長方形より大きい。

【0034】

接着剤層１５０は、正極用鉛箔１１１ａの端面から第１の凹部１２１ｂの開口側の周縁部まで回り込んで、カバープレート１７０の内縁部と正極用鉛箔１１１ａの外縁部との間に配置される。また接着剤層１５０は、カバープレート１７０の外縁部と基板１２１の一面との間にも配置されている。

【0035】

すなわち、カバープレート１７０は接着剤層１５０により、基板１２１の一面の第１の凹部１２１ｂの周縁部と正極用鉛箔１１１ａの外縁部とに亘って固定されている。これにより、正極用鉛箔１１１ａの外縁部は、第１の凹部１２１ｂの周縁部との境界部においてもカバープレート１７０で覆われている。

【0036】

また、バイポーラプレート１２０の基板１２１の第２の凹部１２１ｃに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａが接着剤層１５０を介して配置されている。なお、図１では示していないが、負極用鉛箔１１２ａの外縁部も正極用鉛箔１１１ａの外縁部を覆っているカバープレート１７０と同様のカバープレートで覆われていても良い。

【0037】

次に、本発明の実施の形態におけるバイポーラプレート１２０について、さらに説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る双極型蓄電池１００におけるバイポーラプレート１２０の構造を示す斜視図である。本発明の実施の形態におけるバイポーラプレート１２０には、補強用部材１２４が設けられている。

【0038】

なお、図２のバイポーラプレート１２０の斜視図において手前側に見えているのが、基板１２１の正極側である一方の面である。一方、負極側の他方の面については図２においては見えていない。従って、以下においては補強用部材１２４が基板１２１の正極側に設けられた例を挙げて説明する。また、図２に示すバイポーラプレート１２０においては、基板１２１に設けられている貫通穴１２１ａの描画を省略している。

【0039】

さらに、図２に示すバイポーラプレート１２０の向きは、セル部材１１０同士が水平方向に積層されるような場合の向きを示している。そこでこの向きにおいてＸ方向が天地方向に該当するため、以下の説明の便宜上、図２に示す斜視図のバイポーラプレート１２０を構成する４辺のうち上部の辺を上辺、下部の辺を下辺と表す。そして、バイポーラプレート１２０の基板１２１に向かって左側の辺を左辺、右側の辺を右辺と表す。

【0040】

図２に示すバイポーラプレート１２０には、上述したような基板１２１、枠体１２２、及び、柱部１２３が設けられている。また、柱部１２３を囲むように描かれている線の内側はその外側より低くなっており、この領域が正極用鉛箔１１１ａが設けられる第１の凹部１２１ｂである。そしてさらに、本発明の実施の形態におけるバイポーラプレート１２０には補強用部材１２４が設けられている。

【0041】

補強用部材１２４は、基板１２１を構成する４辺のうち、互いに対向する２辺に設けられている。図２に示されているバイポーラプレート１２０では、Ｙ方向において互いに対向する２辺である左辺及び右辺に、それぞれＸ方向に補強用部材１２４が設けられている。

【0042】

当該補強用部材１２４のＸ方向における配置位置は、最も上辺に近い補強用部材１２４と最も下辺に近い補強用部材１２４が、それぞれ第１の凹部１２１ｂをＹ方向に画する位置と概ね同じ位置に配置されている。そして、これらの間において複数の補強用部材１２４が概ね等間隔に設けられている。

【0043】

補強用部材１２４は、図２に示されているように、概ね直方体に形成されている。このうち、まず、補強用部材１２４のＹ方向の突出量は、枠体１２２から第１の凹部１２１ｂの周縁部近傍までとなる。

【0044】

具体的には、補強用部材１２４の一端は枠体１２２に接している。そして他端は、第１の凹部１２１ｂの周縁部近傍であって、カバープレート１７０が設けられた際に、当該カバープレート１７０の外形線が当該補強用部材１２４の他端に近接する位置である。

【0045】

補強用部材１２４のＹ方向の突出量について、このように設定することによって、カバープレート１７０をその機能を損なわず、しかも補強用部材１２４に接触することなく設けることができる。

【0046】

次に、補強用部材１２４のＺ方向の突出量であるが、本発明の実施の形態における補強用部材１２４においては、図１に示されているように、正極用鉛箔１１１ａと正極用活物質層１１１ｂとの接触面から正極用活物質層１１１ｂとセパレータ１１３との接触面までの距離が当該突出量となる。

【0047】

なお、本発明の実施の形態における補強用部材１２４のＹ方向及びＺ方向の突出量については上述した通りであるが、突出量としては、これらの値に限定されるものではなく、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の突出量をそれぞれ設定することができる。

【0048】

まずＸ方向への突出量について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池１００におけるバイポーラプレート１２０の別の構造を示す斜視図である。ここでのバイポーラプレート１２０Ａにおける補強用部材１２４Ａは、図３に示すように個々の補強用部材１２４ＡのＸ方向の突出量が異なるように設定されている。

【0049】

図３に示すバイポーラプレート１２０Ａでは、図２に示すバイポーラプレート１２０と同様、左辺及び右辺において上辺から下辺にわたり、Ｘ方向に複数の補強用部材１２４Ａが設けられている。ここで左辺と右辺それぞれに設けられている補強用部材１２４Ａの配置位置、突出量についてはいずれも同じであるので、左辺を例に挙げて説明する。

【0050】

図３に示すバイポーラプレート１２０Ａでは、左辺に設けられている全ての補強用部材１２４Ａの中で中央部に設けられている補強用部材１２４Ａの３つがＸ方向への最も大きな突出量を備えている。そして、その両側、すなわち、最も上辺側に設けられる当該補強用部材１２４Ａに隣接する３つの補強用部材１２４Ａ、及び、最も下辺側に設けられる当該補強用部材１２４Ａに隣接する３つの補強用部材１２４Ａは、いずれもＸ方向への突出量は同じである一方、上述した中央部に設けられている補強用部材１２４ＡのＸ方向の突出量よりは小さな突出量とされている。

【0051】

さらにその外側、すなわち、上述した９つの補強用部材１２４Ａから見て上辺寄りの３つの補強用部材１２４Ａ、下辺寄りの３つの補強用部材１２４Ａについては、Ｘ方向の突出量はさらに小さくなるように形成されている。そして最も上辺、或いは、下辺に近い１つの補強用部材１２４Ａは、左辺に設けられている補強用部材１２４Ａの中で最もＸ方向への突出量が小さくなるように形成されている。

【0052】

すなわち、図３に示すバイポーラプレート１２０Ａの左辺及び右辺に設けられている補強用部材１２４Ａは、中央部から上辺、或いは、下辺に向かうにつれてＸ方向への突出量が小さくなるように形成されている。このように補強用部材１２４Ａを形成、配置することによって、左辺及び右辺の中央部におけるバイポーラプレート１２０Ａの強度を高めることができる。

【0053】

次にＹ方向への突出量について図２で説明した補強用部材１２４とは異なる補強用部材１２４Ｂについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池１００におけるバイポーラプレート１２０の別の構造を示す斜視図である。また、図５は、図４に斜視図で示されるバイポーラプレート１２０Ｂを平面で示した平面図である。

【0054】

バイポーラプレート１２０Ｂの左辺、或いは、右辺に設けられる補強用部材１２４Ｂは、隣接する補強用部材１２４ＢにおいてＹ方向への突出量が異なる。この点について、図５に示すバイポーラプレート１２０Ｂを例に挙げて説明する。

【0055】

図５では、バイポーラプレート１２０Ｂの一方の面、すなわち、正極用鉛箔１１１ａが設けられる面が正面に見えている。そのため、中央に柱部１２３、その周囲に正極用鉛箔１１１ａが設けられる第１の凹部１２１ｂが形成されている。そしてその左辺及び右辺にそれぞれ補強用部材１２４Ｂが設けられている。

【0056】

ここでバイポーラプレート１２０Ｂの左辺及び右辺に設けられる補強用部材１２４ＢのＹ方向への突出量は、図５に示されているように、左辺、或いは、右辺のいずれの辺においても同じように形成されている。そこで右辺を例に挙げると、右辺に設けられている補強用部材１２４ＢのＹ方向への突出量は、図５に一点鎖線Ｒ１で示すように、右辺の中央部から上辺、或いは、下辺に向けて円弧を描くように変化している。

【0057】

すなわち、右辺における中央部に設けられる補強用部材１２４ＢのＹ方向の突出量が最も大きく、中央部から上辺、或いは、下辺に近づくに従って、補強用部材１２４ＢのＹ方向への突出量は次第に小さくなる。一方、補強用部材１２４ＢのＺ方向の突出量はいずれも同じである。

【0058】

このように、左辺、或いは、右辺に設けられる補強用部材１２４Ｂの形状は、いずれの補強用部材１２４ＢのＺ方向の突出量は同じであるものの、Ｙ方向への突出量が中央部から上辺、或いは、下辺に近づくに従って小さくなるように形成されている。そのため、左辺及び右辺の中央部におけるバイポーラプレート１２０Ｂの強度を高めることができる。

【0059】

なお、このようにバイポーラプレート１２０Ｂの一方の面の左辺及び右辺には、上述したように補強用部材１２４Ｂが設けられている。そして当該バイポーラプレート１２０Ｂにおいては、他方の面にも補強用部材１２４Ｂが設けられている。図５の平面図においては、左辺及び右辺に設けられる一方の面における補強用部材１２４Ｂの間に入るように、他方の面に設けられる補強用部材１２４Ｂが破線で示されている。

【0060】

さらにＺ方向への突出量について図２で説明した補強用部材１２４とは異なる補強用部材１２４Ｃについて、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態に係る双極型蓄電池１００におけるバイポーラプレート１２０の別の構造を示す斜視図である。また、図７は、図６に斜視図で示されるバイポーラプレート１２０ＣをＭ－Ｍ線で切断して示す拡大断面図である。

【0061】

図６に示すように、バイポーラプレート１２０Ｃの左辺及び右辺には、上辺から下辺の間に補強用部材１２４Ｃが設けられている。これらの補強用部材１２４Ｃは、いずれもＸ方向及びＹ方向における突出量は同じとなるように形成されている。一方Ｚ方向の突出量については、異なるように形成されている。

【0062】

図７に示すバイポーラプレート１２０ＢをＭ－Ｍ線で切断して示す拡大断面図を見ると、このことが明らかである。なお、図７の拡大断面図において、上側が上辺、下側が下辺である。

【0063】

すなわち、補強用部材１２４Ｃは、バイポーラプレート１２０ＣのＸ方向中央部においてＺ方向の突出量が最大になり、当該中央部から上辺、或いは、下辺に向かうにつれてその突出量は小さくなるように形成されている。この状態が一点鎖線Ｒ２によって示されている。

【0064】

このようにバイポーラプレート１２０Ｃの中央部においてＺ方向の突出量が最大となるようにそれぞれの補強用部材１２４Ｃの形状を定めて設けることによって、左辺及び右辺の中央部におけるバイポーラプレート１２０Ｃの強度を高めることができる。

【0065】

なお、図７からも明らかなように、補強用部材１２４Ｃは、正極用鉛箔１１１ａが設けられる一方の面（第１の凹部１２１ｂ）側のみならず、負極用鉛箔１１２ａが設けられる他方の面（第２の凹部１２１ｃ）側にも設けられている。また、その配置位置は、一方の面に設けられる補強用部材１２４Ｃと他方の面に設けられる補強用部材１２４Ｃとが基板１２１を挟んで重複しないように、互い違いとなるように設けられている。

【0066】

なお、ここまで図２ないし図７を用いて様々な形状、配置の補強用部材１２４ないし１２４Ｃについて説明してきた。いずれも左辺及び右辺に設けられる形状、配置は同じであるとしたが、左辺と右辺とで形状等が異なる補強用部材１２４を選択しても良い。

【0067】

さらに、上辺及び下辺に設けられる補強用部材１２４については、これまで図２ないし図７に示す通り、いずれも同じ形状、同じ位置に配置されている。但し、このような形状等に限定されるわけではなく、それぞれの図面を用いて説明した、左辺、或いは、右辺と同様の形状等もって設けられていても良い。

【0068】

さらに例えば、Ｙ方向の突出量について、補強用部材１２４の他端が必ずしもカバープレート１７０の外形線に近接する位置に配置されなくても良い。また図２に示すバイポーラプレート１２０では、全ての補強用部材１２４についてのＹ方向の突出量が一様であるが、このような形態に拘わらず、例えば、設けられる補強用部材１２４ごとに長さを変化させることも可能である。

【0069】

さらにＺ方向の突出量についても、正極用鉛箔１１１ａと正極用活物質層１１１ｂとの接触面から正極用活物質層１１１ｂとセパレータ１１３との接触面を超えて概ねセパレータ１１３のＺ方向中程までの距離とすることも可能である。

【0070】

また、当該Ｚ方向の突出量については、正極用鉛箔１１１ａと負極用鉛箔１１２ａとの厚みの差を考慮して、基板１２１の一方の面に設けられる補強用部材１２４と他方の面に設けられる補強用部材１２４とで異なるように設定することもできる。

【0071】

すなわち例えば、負極側の他方の面に設けられる補強用部材１２４のＺ方向の突出量よりも正極側の一方の面に設けられる補強用部材１２４のＺ方向の突出量の方が大きくなるように、それぞれの補強用部材１２４を形成することができる。このことによって、上述したような、硫酸によって正極用鉛箔１１１ａの表面に腐食生成物の被膜が生成される際に生ずるガスによって基板１２１が変形する可能性を低減させることができる。

【0072】

また、バイポーラプレート１２０同士の接合が行われる場合を考えると、例えば後述する振動溶着が採用される場合、実施に当たって固定されるバイポーラプレート１２０と振動されるバイポーラプレート１２０とでは、固定されるバイポーラプレート１２０に設けられる補強用部材１２４のＺ方向の突出量の方が、振動されるバイポーラプレート１２０のＺ方向の突出量よりも大きくなるように形成することができる。

【0073】

このように、基板１２１の一方の面と他方の面とで、補強用部材１２４の形状、大きさ、配置位置等について、異ならせることが可能である。

【0074】

さらに、補強用部材１２４の形状についても、直方体ではなく、例えば、補強用部材１２４の他端から枠体１２２に接する一端に向けてＺ方向の突出量が多くなるように傾斜が付けられているような形状を採用することも可能である。

【0075】

さらに、Ｘ方向に複数設けられる補強用部材１２４において、隣接する補強用部材１２４の間隔についても任意に設定することができる。また、Ｘ方向に配置される補強用部材１２４の上端の位置、下端の位置についても任意に設定することができる。

【0076】

図２に示すように、本発明の実施の形態におけるバイポーラプレート１２０においては、左辺と右辺において多数の補強用部材１２４が設けられている。一方上辺と下辺においては、それぞれ２つ、３つと、左辺及び右辺に比べて少ない数しか設けられていない。これはバイポーラプレート１２０の左辺、右辺における剛性を確保するためであるが、この点については、上述した双極型鉛蓄電池１００の設置方向とも関係する。

【0077】

すなわち、例えば、双極型鉛蓄電池１００が設置される場合、バイポーラプレート１２０が図２に示すような向きとなるように設置される場合を例に挙げる。この場合、バイポーラプレート１２０の下辺は天地方向の地に位置し、地面等に接する接地面となる。

【0078】

また、双極型鉛蓄電池１００の上部には、突出する端子をつなぐための機器等、当該双極型鉛蓄電池１００に設けられる様々な機器が配置される。従って、バイポーラプレート１２０の上辺近傍においては機器が設置されるために剛性が確保されやすい。

【0079】

さらに、後述するような電解液の注入穴を設ける必要があるが、この注入穴を設けるに当たって上辺に補強用部材１２４が設けられていると設置が困難になるとともに、当該注入穴をもって剛性を確保することも考えられる。

【0080】

一方、バイポーラプレート１２０における左辺及び右辺においてはこのような剛性確保の機会が考えにくいため、上辺や下辺に比べて強度的に低くなってしまう可能性がある。そのため、上述したようなセルが膨張し、基板に非常に大きな力が掛かってしまった場合に、左辺、或いは、右辺近傍においてバイポーラプレート１２０が損傷してしまいかねない。そこで、特に左辺及び右辺における剛性を確保するべく、図２に示されるように、補強用部材１２４は、主にバイポーラプレート１２０の左辺、右辺に設けられる。

【0081】

なおこのことは、上辺、或いは、下辺に補強用部材１２４を設けない、ということではなく、図２のバイポーラプレート１２０に示されているように、上辺及び下辺においても補強用部材１２４を設けることができる。

【0082】

すなわち、上辺及び下辺に設けられる補強用部材１２４の数、隣接する補強用部材１２４の間隔については、左辺、或いは、右辺に設けられる補強用部材１２４の数よりも少なく、隣接する補強用部材１２４の間隔についても広くなるように配置されている。

【0083】

バイポーラプレート１２０を構成する基板１２１、枠体１２２、柱部１２３及び補強用部材１２４は、一体に、例えば、熱可塑性樹脂で形成されている。バイポーラプレート１２０を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリプロピレンが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、成形性に優れているとともに耐硫酸性にも優れている。よって、バイポーラプレート１２０に電解液が接触したとしても、バイポーラプレート１２０に分解、劣化、腐食等が生じにくい。

【0084】

図１に戻り、第１のエンドプレート１３０は、セル部材１１０の正極側を覆う基板１３１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１３２と、を含む空間形成部材である。また、基板１３１の一面（最も正極側に配置されるバイポーラプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１３３を備える。

【0085】

基板１３１の平面形状は長方形であり、基板１３１の４つの端面が枠体１３２で覆われ、基板１３１と枠体１３２と柱部１３３が一体に、例えば、上述した熱可塑性樹脂で形成されている。なお、基板１３１の一面から突出する柱部１３３の数は１つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１３３と接触させるバイポーラプレート１２０の柱部１２３の数に対応した数となる。

【0086】

Ｚ方向において、枠体１３２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１３３の突出端面間の寸法は枠体１３２の寸法と同じである。そして、第１のエンドプレート１３０は、最も外側（正極側）に配置されるバイポーラプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１３２および柱部１３３を接触させて積層される。

【0087】

これにより、バイポーラプレート１２０の基板１２１と第１のエンドプレート１３０の基板１３１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイポーラプレート１２０の柱部１２３と第１のエンドプレート１３０の柱部１３３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。

【0088】

最も外側（正極側）に配置されるセル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａ、正極用活物質層１１１ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１３３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。

【0089】

第１のエンドプレート１３０の基板１３１の一面に凹部１３１ｂが形成されている。凹部１３１ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。

【0090】

第１のエンドプレート１３０の基板１３１の凹部１３１ｂに、セル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａが接着剤層１５０を介して配置されている。また、バイポーラプレート１２０の基板１２１と同様に、カバープレート１７０が接着剤層１５０により基板１３１の一面側に固定され、正極用鉛箔１１１ａの外縁部が、凹部１３１ｂの周縁部との境界部においてもカバープレート１７０で覆われている。

【0091】

また、第１のエンドプレート１３０は、凹部１３１ｂ内の正極用鉛箔１１１ａと電気的に接続された、図１では図示されていない正極端子を備えている。

【0092】

第２のエンドプレート１４０は、セル部材１１０の負極側を覆う基板１４１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１４２と、を含む空間形成部材である。また、基板１４１の一面（最も負極側に配置されるバイポーラプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１４３を備える。

【0093】

基板１４１の平面形状は長方形であり、基板１４１の４つの端面が枠体１４２で覆われ、基板１４１と枠体１４２と柱部１４３が一体に、例えば、上述した熱可塑性樹脂で形成されている。なお、基板１４１の一面から突出する柱部１４３の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１４３と接触させるバイポーラプレート１２０の柱部１２３の数に対応した数となる。

【0094】

Ｚ方向において、枠体１４２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、二つの柱部１４３の突出端面間の寸法は枠体１４２の寸法と同じである。そして、第２のエンドプレート１４０は、最も外側（負極側）に配置されるバイポーラプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１４２および柱部１４３を接触させて積層される。

【0095】

これにより、バイポーラプレート１２０の基板１２１と第２のエンドプレート１４０の基板１４１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイポーラプレート１２０の柱部１２３と第２のエンドプレート１４０の柱部１４３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。

【0096】

最も外側（負極側）に配置されるセル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１４３を貫通させる貫通穴１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。

【0097】

第２のエンドプレート１４０の基板１４１の一面に凹部１４１ｂが形成されている。凹部１４１ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法は、負極用鉛箔１１２ａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。

【0098】

第２のエンドプレート１４０の基板１４１の凹部１４１ｂに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａが接着剤層１５０を介して配置されている。また、第２のエンドプレート１４０は、凹部１４１ｂ内の負極用鉛箔１１２ａと電気的に接続された、図１では図示されていない負極端子を備えている。

【0099】

第１のエンドプレート１３０及び第２のエンドプレート１４０の構造については以上の通りであるが、第１のエンドプレート１３０及び第２のエンドプレート１４０においても、上述した補強用部材が設けられていても良い。図１に示すように、本発明の実施の形態における第１のエンドプレート１３０には補強用部材１３４が、第２のエンドプレート１４０には補強用部材１４４が設けられている。

【0100】

ここで、隣接するバイポーラプレート１２０同士、第１のエンドプレート１３０と隣接するバイポーラプレート１２０、或いは、第２のエンドプレート１４０と隣接するバイポーラプレート１２０との接合の際には、例えば、振動溶着、超音波溶着、熱板溶着といった、各種溶着の方法を採用することができる。このうち振動溶着は、接合の際に接合の対象となる面を加圧しながら振動させることで溶着するものであり、溶着のサイクルが早く、再現性も良い。そのためより好適には、振動溶着が用いられる。

【0101】

なお、溶着の対象としては、互いに隣接するバイポーラプレート１２０、第１のエンドプレート１３０、第２のエンドプレート１４０において対向する位置に配置される枠体のみならず、各柱部も含まれる。

【0102】

また、図面には示されていないが、枠体が有する四つの端面のうちの一つの端面には、空間Ｃに電解液を入れるための注入穴を形成する切り欠き部が形成されている。この切り欠き部は、例えば図面右側に存在する枠体の側面に形成されている場合、枠体をＸ方向に貫通し、枠体のＺ方向の両端面から半円弧状に凹む形状を有する。そして、この切り欠き部は上述の接合構造に関与せず、振動溶接により上述の接合構造が形成される際に、対向する切り欠き部によって円形の注入穴が形成される。

【0103】

〔製造方法〕
この実施の形態の双極型鉛蓄電池１００は、例えば、以下に説明する各工程を有する方法で製造することができる。なお、ここで用いられるバイポーラプレート１２０、第１のエンドプレート１３０及び第２のエンドプレート１４０には、上述したように補強用部材１２４，１３４，１４４が設けられている。

【0104】

＜正負極用鉛箔付きバイポーラプレートの作製工程＞
先ず、バイポーラプレート１２０の基板１２１を、第１の凹部１２１ｂ側を上に向けて作業台に置き、第１の凹部１２１ｂに接着剤１５０を塗布し、第１の凹部１２１ｂ内に正極用鉛箔１１１ａを入れる。その際に、正極用鉛箔１１１ａの貫通穴１１１ｃにバイポーラプレート１２０の柱部１２３を通す。この接着剤１５０を硬化させて、基板１２１の一面に正極用鉛箔１１１ａを貼り付ける。

【0105】

次に、基板１２１の第２の凹部１２１ｃ側を上に向けて作業台に置き、貫通穴１２１ａに導通体１６０を挿入する。そして、第２の凹部１２１ｃに接着剤１５０を塗布し、第２の凹部１２１ｃ内に負極用鉛箔１１２ａを入れる。その際に、負極用鉛箔１１２ａの貫通穴１１２ｃにバイポーラプレート１２０の柱部１２３を通す。この接着剤１５０を硬化させて、基板１２１の他面に負極用鉛箔１１２ａを貼り付ける。

【0106】

次に、基板１２１の第１の凹部１２１ｂ側を上に向けて作業台に置き、正極用鉛箔１１１ａの外縁部の上および第１の凹部１２１ｂの縁部となる基板１２１の上面に接着剤１５０を塗布し、その上にカバープレート１７０を載せて接着剤１５０を硬化させる。これにより、カバープレート１７０を、正極用鉛箔１１１ａの外縁部の上とその外側に連続する基板１２１の部分（第１の凹部１２１ｂの周縁部）の上に亘って固定する。

【0107】

このとき、カバープレート１７０の外縁部は、バイポーラプレート１２０に設けられた補強用部材１２４に近接した位置に配置されることになるものの、補強用部材１２４によってカバープレート１７０の正極用鉛箔１１１ａの外縁部等への固定が妨げられるわけではない。

【0108】

次に、抵抗溶接を行って、導通体１６０と正極用鉛箔１１１ａと負極用鉛箔１１２ａとを接続する。これにより、正負極用鉛箔付きのバイポーラプレート１２０を得る。この正負極用鉛箔付きのバイポーラプレート１２０を必要枚数だけ用意する。

【0109】

＜正極用鉛箔付きエンドプレートの作製工程＞
第１のエンドプレート１３０の基板１３１を、凹部１３１ｂ側を上に向けて作業台に置き、凹部１３１ｂに接着剤１５０を塗布し、凹部１３１ｂ内に正極用鉛箔１１１ａを入れて接着剤１５０を硬化させる。その際に、正極用鉛箔１１１ａの貫通穴１１１ｃにエンドプレート１３０の柱部１３３を通す。この接着剤１５０を硬化させて、基板１３１の一面に正極用鉛箔１１１ａを貼り付ける。

【0110】

次に、正極用鉛箔１１１ａの外縁部の上および凹部１３１ｂの縁部となる基板１３１の上面に接着剤１５０を塗布し、その上にカバープレート１７０を載せて接着剤１５０を硬化させる。これにより、カバープレート１７０を、正極用鉛箔１１１ａの外縁部の上とその外側に連続する基板１３１の部分の上に亘って固定する。これにより、正極用鉛箔付きエンドプレートを得る。

【0111】

なお、第１のエンドプレート１３０においても補強用部材１３４が設けられているが、カバープレート１７０の固定が当該補強用部材１３４によって妨げられるわけではない点は、バイポーラプレート１２０の作製工程において説明した通りである。

【0112】

＜負極用鉛箔付きエンドプレートの作製工程＞
第２のエンドプレート１４０の基板１４１を、凹部１４１ｂ側を上に向けて作業台に置き、凹部１４１ｂに接着剤１５０を塗布し、凹部１４１ｂ内に負極用鉛箔１１２ａを入れて接着剤１５０を硬化させる。その際に、負極用鉛箔１１２ａの貫通穴１１２ｃに第２のエンドプレート１４０の柱部１４３を通す。この接着剤１５０を硬化させて、基板１４１の一面に負極用鉛箔１１２ａが貼り付けられた第２のエンドプレート１４０を得る。

【0113】

第２のエンドプレート１４０にも補強用部材１４４が設けられているが、図１に示す双極型鉛蓄電池１００においては、負極側にはカバープレート１７０は設けられない。従って、第２のエンドプレート１４０への負極用鉛箔１１２ａ等の積層において補強用部材１４４が障害となることはない。

【0114】

＜プレート同士を積層して接合する工程＞
先ず、正極用鉛箔１１１ａおよびカバープレート１７０が固定された第１のエンドプレート１３０を、正極用鉛箔１１１ａを上に向けて作業台に置き、カバープレート１７０の中に正極用活物質層１１１ｂを入れて正極用鉛箔１１１ａの上に置く。その際に、正極用活物質層１１１ｂの貫通穴１１１ｄに第１のエンドプレート１３０の柱部１３３を通す。次に、正極用活物質層１１１ｂの上に、セパレータ１１３、負極用活物質層１１２ｂを置く。

【0115】

次に、この状態の第１のエンドプレート１３０の上に、正負極用鉛箔付きのバイポーラプレート１２０の負極用鉛箔１１２ａ側を下に向けて置く。その際に、バイポーラプレート１２０の柱部１２３を、セパレータ１１３の貫通穴１１３ａおよび負極用活物質層１１２ｂの貫通穴１１２ｄに通して、第１のエンドプレート１３０の柱部１３３の上に載せるとともに、第１のエンドプレート１３０の枠体１３２の上に、バイポーラプレート１２０の枠体１２２を載せる。

【0116】

この状態で、第１のエンドプレート１３０を固定し、バイポーラプレート１２０を基板１２１の対角線方向に振動させながら振動溶接を行う。これにより、第１のエンドプレート１３０の枠体１３２の上に、バイポーラプレート１２０の枠体１２２が接合され、第１のエンドプレート１３０の柱部１３３の上にバイポーラプレート１２０の柱部１２３が接合される。

【0117】

その結果、第１のエンドプレート１３０の上にバイポーラプレート１２０が接合され、第１のエンドプレート１３０とバイポーラプレート１２０とで形成される空間Ｃにセル部材１１０が配置され、バイポーラプレート１２０の上面に正極用鉛箔１１１ａが露出した状態となる。

【0118】

次に、このようにして得られた、第１のエンドプレート１３０の上にバイポーラプレート１２０が接合されている結合体の上に、正極用活物質層１１１ｂ、セパレータ１１３、および負極用活物質層１１２ｂをこの順に載せた後、さらに、別の正負極用鉛箔付きのバイポーラプレート１２０を、負極用鉛箔１１２ａ側を下に向けて置く。

【0119】

この状態で、この結合体を固定し、別の正負極用鉛箔付きのバイポーラプレート１２０を基板１２１の対角線方向に振動させながら振動溶接を行う。この振動溶接工程を、必要な枚数のバイポーラプレート１２０が第１のエンドプレート１３０の上に接合されるまで続けて行う。

【0120】

最後に、全てのバイポーラプレート１２０が接合された結合体の最も上側のバイポーラプレート１２０の上に、正極用活物質層１１１ｂ、セパレータ１１３、および負極用活物質層１１２ｂをこの順に載せた後、さらに、第２のエンドプレート１４０を、負極用鉛箔１１２ａ側を下に向けて置く。

【0121】

この状態で、この結合体を固定し、第２のエンドプレート１４０を基板１４１の対角線方向に振動させながら振動溶接を行う。これにより、全てのバイポーラプレート１２０が接合された結合体の最も上側のバイポーラプレート１２０の上に、第２のエンドプレート１４０が接合される。

【0122】

＜注液および化成工程＞
上述の各プレート同士の積層、接合工程において、枠体の対向面同士の振動溶接による接合構造が形成され、対向する枠体の切り欠き部によって、双極型鉛蓄電池１００の例えばＸ方向の一端面の各空間Ｃの位置に、円形の注入穴が形成されている。この注入穴から各空間Ｃの内部に電解液を所定量注液し、セパレータ１１３に電解液を含浸させる。その上で所定の条件で化成することで、双極型鉛蓄電池１００を作製できる。

【0123】

なお、注入穴は、上述のように、予め枠体に切り欠き部を設けることで形成してもよいし、枠体の接合後にドリル等を用いて開けてもよい。

【0124】

以上説明したような補強用部材１２４が設けられたバイポーラプレート１２０を採用することによって、例えば電解液に含有される硫酸による腐食が生じ当該腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、このような膨張に耐えうる剛性を備えるとともに、セル内部の気密性や機械的強度をも確保することを可能とする双極型蓄電池を提供することができる。

【0125】

また、第１のエンドプレート１３０及び第２のエンドプレート１４０にもそれぞれ補強用部材１３４，１４４が設けられることによって、ガスの発生によるセルの膨張に耐えられるとともに、セル内部の気密性や双極型蓄電池全体の機械的強度もこれまで以上に確保することができる。

【0126】

（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。

【0127】

第２の実施の形態におけるバイポーラプレート１２０Ｄには、第１の実施の形態において説明したように、補強用部材１２４Ｄが設けられている。但し、１辺における互いに隣接する補強用部材１２４Ｄ同士の間隔が第１の実施の形態における補強用部材１２４と異なる。

【0128】

すなわち、まず、図２に示す第１の実施の形態における補強用部材１２４は、左辺、或いは、右辺においてＸ方向に設けられているが、各辺において隣接する補強用部材１２４同士の間隔は概ね等しくなるように配置されている。

【0129】

これに対して、第２の実施の形態においてＸ方向に設けられる隣接する補強用部材１２４Ｄ同士の間隔は、その全てが概ね等間隔ではない点で異なる。すなわち、隣接する補強用部材１２４Ｄの互いの間隔は、補強用部材１２４Ｄが設けられる辺において、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように配置されている。

【0130】

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る双極型蓄電池１００におけるバイポーラプレート１２０Ｄの構造を示す斜視図である。図８に示されているように、１辺に設けられる補強用部材１２４Ｄについては、隣接する互いの補強用部材１２４Ｄ同士の間隔が、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように配置されている。

【0131】

具体的にバイポーラプレート１２０Ｄの下辺を例に挙げると、Ｙ方向において、下辺の両端部である左辺、或いは、右辺からその中央部に向けて隣接する補強用部材１２４Ｄの配置間隔が次第に狭くなっている。従って、下辺中央部の補強用部材１２４Ｄ同士は密となるように配置されているが、下辺両端部近傍に設けられる補強用部材１２４Ｄは、中央部に比べて両端部にいくに従ってその間隔が広く、疎となるように配置されている。

【0132】

補強用部材１２４Ｄをこのように配置するのは、上述したように、例えば、バイポーラプレート１２０Ｄ同士を接合するに当たっては、例えば、振動溶着が用いられる。振動溶着が実施される場合、例えば、一方のバイポーラプレート１２０（以下、適宜「一方のプレート」と表す）を保持し、当該一方のプレートと接合される他方のバイポーラプレート１２０（以下、適宜「他方のプレート」と表す）を振動させる。

【0133】

この場合、例えば、図１におけるＸ方向にプレートが移動するように振動を加えると、他方のプレートがＸ方向に移動し、当該他方のプレートの枠体と接している一方のプレートの枠体との間でその接触面が溶融する。このように接触面が振動により溶融するため両プレートが接合されることになるが、移動しない一方のプレートの枠体の部分は他方のプレートの振動により揺さぶられることになる。

【0134】

特に、図１に示すように、隣接する２つのバイポーラプレート１２０，１２０におけるそれぞれの枠体１２２をみると、Ｚ方向下側に配置されるバイポーラプレート１２０（上述した「一方のプレート」に該当）の枠体１２２のＸ方向の幅と当該バイポーラプレート１２０のＺ方向上側に積層されるバイポーラプレート１２０（上述した「他方のプレート」に該当）の枠体１２２のＸ方向の幅とでは、後者の方が前者よりも長い。

【0135】

このような場合に、Ｚ方向下側に配置される一方のプレートに該当するバイポーラプレート１２０を固定し、その上に配置される他方のプレートに該当するバイポーラプレート１２０を振動させると、一方のプレートの枠体の方が他方のプレートの枠体よりもその幅が狭いため、揺れやすくなる。

【0136】

上述したように、例えばＸ方向に振動が加えられた場合、一方のプレートにおいて最も揺れる（振動する）領域は、１つの辺の中央部である。図８に示すバイポーラプレート１２０Ｄの場合、上辺、及び、下辺におけるＹ方向中央部である。そして、当該中央部からＹ方向に離れるに従って、すなわち、左辺、或いは、右辺に近づくに従ってその揺れは小さくなる。

【0137】

そして、当該中央部のように、強い振動が掛かる領域においては、他方のプレートが揺れてしまうことで溶着に必要な圧力が掛からず力が逃げてしまう現象が生ずる可能性がある。このような現象が生ずると、一方のプレートと他方のプレートとが接合されたとしても、当該中央部の溶着の強度は、他の領域に比べて弱くなってしまう。

【0138】

そこで、図８のバイポーラプレート１２０Ｄに示すように、隣接する補強用部材１２４Ｄの互いの間隔は、補強用部材１２４Ｄが設けられる辺において、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように配置されている。

【0139】

従って、各辺においてこのような配置位置となるように補強用部材１２４Ｄを配置することによって、バイポーラプレート１２０の剛性を確保することができる。

【0140】

なお、このようにＸ方向に振動を加えた際、Ｘ方向に延びる辺、すなわち、左辺、及び、右辺においては、振動する他方のプレートによる固定されている一方のプレートに対する影響は小さく、振動の際の一方のプレートにおける剛性の確保にはあまり寄与しないものと思われる。

【0141】

しかしながら、そもそも例えば電解液に含有される硫酸による腐食が生じ当該腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、このような膨張に耐えうる剛性を確保する必要性からすれば、全ての辺において同様の配置間隔をもって補強用部材１２４Ｄを設ける必要がある。

【0142】

そして、図８に示すように全ての辺に補強用部材１２４Ｄを設けることによって、たとえセルが膨張したとしても、その応力をバイポーラプレート１２０Ｄ全体に均等に分散させることができ、バイポーラプレート１２０Ｄ全体の剛性を確保することに寄与することになる。

【0143】

また、振動溶着における振動方向を、Ｘ方向に振動する例を挙げて説明したが、もちろんＹ方向に振動させる場合も考えられ、この点からもバイポーラプレート１２０Ｄの全ての辺において、隣接する補強用部材１２４Ｄの互いの間隔が、補強用部材１２４Ｄが設けられる辺において、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように配置されている。

【0144】

以上説明したような補強用部材１２４Ｄが設けられたバイポーラプレート１２０Ｄを採用することによって、腐食によるガスが発生することによってセルの膨張が発生しても、このような膨張に耐えうる剛性を備えるとともに、セル内部の気密性や機械的強度をも確保することを可能とする双極型蓄電池を提供することができる。

【0145】

特に、複数のプレートを振動溶着によって接合する観点から、隣接する補強用部材１２４Ｄの互いの間隔が補強用部材１２４Ｄの設けられる辺において、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように補強用部材１２４Ｄを配置することによって、より必要な剛性を確保することができる。

【0146】

なお、図８に示すようにこれまで補強用部材１２４Ｄが配置されるバイポーラプレート１２０Ｄを例に挙げて説明してきたが、補強用部材１２４Ｄは、第１のエンドプレート１３０や第２のエンドプレート１４０に設けられていても良い。

【0147】

また、これまでは図８のバイポーラプレート１２０Ｄに示されている通り、隣接する補強用部材１２４Ｄの互いの間隔が補強用部材１２４Ｄの設けられる辺において、辺の両端部から辺の中央部に向けて次第に狭くなるように、補強用部材１２４Ｄが配置される例を挙げて説明した。

【0148】

但し、１辺において互いに隣接する補強用部材１２４Ｄが密に配置される領域と疎に配置される領域とを設けることも可能である。そして、１辺の中央部においては密となるように補強用部材１２４Ｄを等間隔に配置し、当該中央部以外の領域においては疎となるように補強用部材１２４Ｄを等間隔に配置することもできる。

【0149】

さらに上述したように、本発明の実施の形態においては双極型鉛蓄電池を例に挙げて説明した。但し、集電板に鉛ではなく他の金属を用いるような他の蓄電池においても上記説明内容が当てはまる場合には、当然その適用を排除するものではない。

【0150】

また、これまでは、例えば図２や図８に示すように、バイポーラプレートが四角形であることを前提に説明を行ったが、バイポーラプレートの形状については、適宜任意の形状を採用することができ、採用された形状に応じて補強用部材が設けられる。

【符号の説明】

【0151】

１００・・・双極型鉛蓄電池
１１０・・・セル部材
１１１・・・正極
１１２・・・負極
１１１ａ・・・正極用鉛箔
１１２ａ・・・負極用鉛箔
１１１ｂ・・・正極用活物質層
１１２ｂ・・・負極用活物質層
１１３・・・セパレータ
１１３Ａ・・・第１のセパレータ
１１３Ｂ・・・第２のセパレータ
１２０，１２０Ｄ・・・バイポーラプレート
１２１・・・バイポーラプレートの基板
１２１ａ・・・基板の貫通穴
１２２・・・バイポーラプレートの枠体
１２３・・・柱部
１２４，１２４Ｄ・・・補強用部材
１３０・・・第１のエンドプレート
１３１・・・第１のエンドプレートの基板
１３２・・・第１のエンドプレートの枠体
１４０・・・第２のエンドプレート
１４１・・・第２のエンドプレートの基板
１４２・・・第２のエンドプレートの枠体
１５０・・・接着剤
１６０・・・導通体
１７０・・・カバープレート
Ｃ・・・セル（セル部材を収容する空間）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】