特許 7018815 電池モジュール

(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】

(24)【登録日】2022-02-03

(45)【発行日】2022-02-14

(54)【発明の名称】電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/317 20210101AFI20220204BHJP

   H01M 50/325 20210101ALI20220204BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20220204BHJP

【ＦＩ】

H01M50/317 101

H01M50/325

H01M50/209

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018085633

(22)【出願日】2018-04-26

(65)【公開番号】P2019192548

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2020-08-12

(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】100140453

【弁理士】

【氏名又は名称】戸津 洋介

(72)【発明者】

【氏名】秋山 泰有

(72)【発明者】

【氏名】寺島 大樹

(72)【発明者】

【氏名】奥村 素宜

(72)【発明者】

【氏名】菊池 卓郎

【審査官】小川 進

(56)【参考文献】

【文献】特表２００６－５０８５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０２６０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６０６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７０４７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／３１７

Ｈ０１Ｍ ５０／３２５

Ｈ０１Ｍ ５０／２０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記電極積層体に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、
前記モジュール本体に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁と、
を備え、
前記圧力調整弁は、前記第２連通孔を塞ぐ第１部分と、第２部分とを有する弾性部材を備え、
前記第１部分は、第１ガス透過度を有する第１材料を含み、
前記第２部分は、前記第１ガス透過度よりも小さい第２ガス透過度を有する第２材料を含み、
前記圧力調整弁は、前記第２連通孔を有する第１部材と、前記弾性部材を前記第１部材に対して押圧する第２部材と、を備え、
前記第１部分が、前記第２連通孔を塞ぐシール面を有する第１板状部と、前記第２部材によって押圧される押圧面を有する第２板状部と、前記第１板状部と前記第２板状部とを連結し、前記シール面に交差する方向に延在する軸を有する柱状部と、を有し、
前記第２部分が、前記柱状部を取り囲む環状部材である、電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電池モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているような薄型電池が知られている。特許文献１に記載の薄型電池は、正極、負極及び集電体を有するバイポーラ電極と、セパレータ及び電解液を含む電解質層と、集電体の一方の主面に正極を取り囲むように配置された第１シール部と、集電体の他方の主面に負極を取り囲むように配置された第２シール部と、第２シール部を貫通するチューブとを備えている。チューブの一端は、セパレータ、集電体及び第２シール部で画成された内部空間に臨み、チューブの他端は、第２シール部の外部空間に臨んでいる。電池内部に発生したガスは、チューブを介して電池外部へ排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２８７４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術においては、チューブは、内部空間の圧力が上昇すると、内部空間のガスを排出する圧力調整弁として機能する。一方、圧力調整弁が、内部空間と連通する連通孔を塞ぐ弾性部材を備えることがある。この場合、例えば充電時又は過放電時に発生したガスにより内部空間の圧力が上昇すると、弾性部材が押されて連通孔の縁と弾性部材との間に隙間が生じるので、当該隙間からガスが排出される。

【0005】

圧力調整弁が閉じた状態においても、内部空間で発生したガスの一部は、弾性部材を透過して圧力調整弁の外部空間に漏れ出る。ところが、弾性部材を透過するガスの透過量が多すぎる場合がある。

【0006】

本発明の一側面は、圧力調整弁が閉じた状態におけるガス透過量が抑制された圧力調整弁を有する電池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】

【0007】

本発明の一側面に係る電池モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記電極積層体に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有する枠体とを有するモジュール本体と、前記モジュール本体に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁と、を備え、前記圧力調整弁は、前記第２連通孔を塞ぐ第１部分と、第２部分とを有する弾性部材を備え、前記第１部分は、第１ガス透過度を有する第１材料を含み、前記第２部分は、前記第１ガス透過度よりも小さい第２ガス透過度を有する第２材料を含む。

【0008】

上記電池モジュールでは、内部空間においてガスが発生した場合、圧力調整弁が閉じた状態で、当該ガスの一部が、弾性部材を透過して圧力調整弁の外部空間に漏れ出る。弾性部材の第２部分は低いガス透過度を有する第２材料を含むので、弾性部材のガス透過量を小さくできる。したがって、圧力調整弁が閉じた状態におけるガス透過量を抑制できる。

【0009】

前記圧力調整弁は、前記第２連通孔を有する第１部材と、前記弾性部材を前記第１部材に対して押圧する第２部材と、を備え、前記第１部分が、前記第２連通孔を塞ぐシール面を有し、前記シール面に交差する方向に延在する軸を有する第１柱状部材であり、前記第２部分は、前記第２部材によって押圧される押圧面を有し、前記シール面に交差する方向に延在する軸を有する第２柱状部材であってもよい。この場合、第２柱状部材の高さを調整することによって、弾性部材のガス透過量を高精度に制御できる。

【0010】

前記圧力調整弁は、前記第２連通孔を有する第１部材と、前記弾性部材を前記第１部材に対して押圧する第２部材と、を備え、前記第１部分が、前記第２連通孔を塞ぐシール面を有する第１板状部と、前記第２部材によって押圧される押圧面を有する第２板状部と、前記第１板状部と前記第２板状部とを連結し、前記シール面に交差する方向に延在する軸を有する柱状部と、を有し、前記第２部分が、前記柱状部を取り囲む環状部材であってもよい。この場合、第２部分がシール面の面圧に与える影響を抑制できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一側面によれば、圧力調整弁が閉じた状態におけるガス透過量が抑制された圧力調整弁を有する電池モジュールが提供され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】電池モジュールの概略断面図である。

【図3】電池モジュールの概略斜視図である。

【図4】電池モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。

【図5】電池モジュールが備える圧力調整弁の斜視図である。

【図6】圧力調整弁の一部を示す断面図である。

【図7】第１変形例に係る圧力調整弁の一部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図１において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の電池モジュールとしてのバイポーラ電池２を備えている。バイポーラ電池２は、例えばニッケル水素二次電池である。

【0015】

複数のバイポーラ電池２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（Ｚ軸方向）の両端に位置するバイポーラ電池２の外側にも配置されている。バイポーラ電池２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）を呈している。導電板３は、隣り合うバイポーラ電池２と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池２が積層方向に直列接続されている。

【0016】

積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、積層方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施することができる。

【0017】

導電板３は、バイポーラ電池２において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。導電板３には、積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに垂直な方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、バイポーラ電池２からの熱を効率的に外部に放出することができる。

【0018】

また、蓄電装置１は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に挟む１対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。

【0019】

拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状を呈している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、バイポーラ電池２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。

【0020】

図２は、バイポーラ電池２の概略断面図である。図３は、バイポーラ電池２の概略斜視図である。図２及び図３において、バイポーラ電池２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。バイポーラ電池２は、モジュール本体１１と、このモジュール本体１１の一側面に取り付けられた複数（ここでは４つ）の圧力調整弁１２とを備えている。

【0021】

モジュール本体１１は、複数のバイポーラ電極１３がセパレータ１４を介して積層されてなる電極積層体１５と、この電極積層体１５を取り囲むように配置された枠体１６とを備えている。

【0022】

バイポーラ電極１３及びセパレータ１４は、例えば平面視矩形状を呈している。セパレータ１４は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３の間に配置されている。バイポーラ電極１３は、集電体であるニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａ（一方面）に形成された正極１８と、ニッケル箔１７の下面１７ｂ（他方面）に形成された負極１９とを有している。

【0023】

バイポーラ電極１３の正極１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。バイポーラ電極１３の負極１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。

【0024】

電極積層体１５の最下層には、正極側終端電極２０が配置されている。正極側終端電極２０は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａに形成された正極１８とを有している。電極積層体１５の最上層には、負極側終端電極２１が配置されている。負極側終端電極２１は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の下面１７ｂに形成された負極１９とを有している。正極側終端電極２０の正極１８は、セパレータ１４を挟んで最下層のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。負極側終端電極２１の負極１９は、セパレータ１４を挟んで最上層のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。正極側終端電極２０及び負極側終端電極２１のニッケル箔１７は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。

【0025】

正極１８は、ニッケル箔１７の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１９は、ニッケル箔１７の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔１７の縁部１７ｃ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。

【0026】

セパレータ１４は、正極１８と負極１９との間に配置され、正極１８と負極１９とを隔離する。セパレータ１４は、積層方向から見てニッケル箔１７よりも小さく且つ正極１８及び負極１９よりも大きい。セパレータ１４は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ１４は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。なお、セパレータ１４の形状としては、特にシート状に限られず、袋状であってもよい。

【0027】

枠体１６は、電極積層体１５の周囲に配置され、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃをそれぞれ保持する複数の一次シール部２２と、これらの一次シール部２２の周囲に配置された二次シール部２３とを有している。

【0028】

各一次シール部２２は、積層方向に沿ってニッケル箔１７毎に配置されている。一次シール部２２は、枠状に形成されている。一次シール部２２は、ニッケル箔１７の縁部１７ｃに熱溶着により接合されている。

【0029】

積層方向に隣り合うニッケル箔１７間には、ニッケル箔１７、正極１８、負極１９及び一次シール部２２によって画成された内部空間Ｖが設けられている。従って、電極積層体１５には、複数の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１４内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール部２２は、内部空間Ｖを封止する。バイポーラ電池２の各セルは、２つのニッケル箔１７、正極１８、負極１９、セパレータ１４及び一次シール部２２により構成され、内部空間Ｖを有している。

【0030】

二次シール部２３は、角筒状を有している。二次シール部２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール部２３は、各一次シール部２２に接合されている。二次シール部２３は、例えば射出成形等により形成されている。

【0031】

一次シール部２２及び二次シール部２３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）または変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で形成されている。

【0032】

枠体１６を構成する一の壁部１６ａには、圧力調整弁１２が取り付けられる複数（ここでは４つ）の圧力調整弁取付領域２４が設けられている。一次シール部２２の各圧力調整弁取付領域２４には、図４に示されるように、複数（ここでは６つ）の連通孔２５（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段（Ｙ軸方向に２列、Ｚ軸方向に３段）に配列されている。従って、連通孔２５は、壁部１６ａにおいて８列３段に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。

【0033】

二次シール部２３の各圧力調整弁取付領域２４には、図４に示されるように、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、一次シール部２２側から二次シール部２３の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。連通孔２６は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段に配列されている。

【0034】

連通孔２５，２６は、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液孔として機能する。また、連通孔２５，２６は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路となる。

【0035】

二次シール部２３の各圧力調整弁取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合すると共に、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔２６と協働して形成する。従って、流路２８は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段に配列されている。流路２８は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。一方の列の流路２８は、他方の列の流路２８に対して積層方向（Ｚ軸方向）にずれている。

【0036】

接合用突起２７は、一方の列の流路２８と他方の列の流路２８とを仕切る隔壁２９を有している。隔壁２９は、Ｚ軸方向に直線状に延在している。隔壁２９の幅寸法は、接合用突起２７における隔壁２９以外の部分の幅寸法よりも大きい。

【0037】

圧力調整弁１２は、図４に示されるように、ケース３３（第１部材）と、複数（ここでは６つ）の弁体３４（弾性部材）と、カバー３５（第２部材）とを有している。ケース３３は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。ケース３３は、底面を含む底壁部３６を有している。底壁部３６には、底面からカバー３５側に向けて貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３７（第２連通孔）が設けられている。これらの連通孔３７は、モジュール本体１１の各連通孔２６とそれぞれ連通されている。連通孔３７は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している（図５参照）。

【0038】

ケース３３の底面には、略枠状の接合用突起３８がそれぞれ設けられている（図５参照）。接合用突起３８は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合すると共に、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路３９を形成する。接合用突起３８は、モジュール本体１１の接合用突起２７と接合される。接合用突起３８は、接合用突起２７に対応する形状及び寸法を有している。従って、流路３９は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。一方の列の流路３９は、他方の列の流路３９に対してＺ軸方向にずれている。

【0039】

接合用突起３８は、図５に示されるように、一方の列の流路３９を形成する枠部４０と、他方の列の流路３９を形成する枠部４１とを有している。枠部４０，４１は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。枠部４０，４１間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。なお、図５は、圧力調整弁１２の斜視図である。

【0040】

また、ケース３３は、図４に示されるように、弁体３４を収容する複数（ここでは６つ）の収容凹部４４ａを形成する内壁部４４を有している。内壁部４４は、底壁部３６と一体化されている。収容凹部４４ａは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している。収容凹部４４ａは、連通孔３７と連通可能となっている。

【0041】

弁体３４は、連通孔３７を塞ぐように収容凹部４４ａに収容されている。弁体３４は、連通孔３７を開閉させる。弁体３４の側面３４ｃと内壁部４４の内壁面との間には、隙間Ｇが設けられている（図６参照）。

【0042】

カバー３５は、ケース３３の開口を塞ぐ板状部材である。カバー３５は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。カバー３５は、ケース３３の開口端面に熱溶着により接合されている。カバー３５は、複数の弁体３４をケース３３の底壁部３６に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース３３の内壁部４４とカバー３５との間には、収容凹部４４ａと連通した収容空間Ｓが設けられている。また、カバー３５には、複数（ここでは２つ）の排気口４５が設けられている。排気口４５は、収容空間Ｓと連通されている。

【0043】

このような圧力調整弁１２において、ケース３３の連通孔３７は、二次シール部２３の連通孔２６及び一次シール部２２の連通孔２５を通してモジュール本体１１の内部空間Ｖと連通されている。内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３７が弁体３４によって塞がれた閉弁状態に維持される。内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３４が底壁部３６から離間するように弾性変形し、連通孔３７の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間Ｖからのガスが弁体３４の側面３４ｃと内壁部４４の内壁面との隙間Ｇ及び収容空間Ｓを通って排気口４５から排出されるようになる（図６参照）。

【0044】

図６は、圧力調整弁１２の一部を示す断面図である。図６に示されるように、弁体３４は、連通孔３７を塞ぐシール面３４ａと、カバー３５によって押圧される押圧面３４ｂと、シール面３４ａと押圧面３４ｂとを接続する側面３４ｃ（外側面）とを有する。弁体３４は、シール面３４ａに交差する方向に延在する軸を有する柱状部材（例えば円柱状部材）である。

【0045】

シール面３４ａは、ケース３３の底壁部３６と弁体３４との間をシールする。シール面３４ａは、連通孔３７の縁に設けられた突起３７ａに接触している。シール面３４ａの縁は、連通孔３７の外側に位置しており、例えば円形状を有する。押圧面３４ｂの縁は、シール面３４ａの縁と同じ形状を有している。弁体３４の側面３４ｃと内壁部４４の内壁面との間には、収容空間Ｓと連通された隙間Ｇが設けられている。したがって、隙間Ｇは、収容空間Ｓ及び排気口４５を介して圧力調整弁１２の外部空間と連通されている。

【0046】

弁体３４は、第１部分５０と第２部分５１とを有する。第１部分５０と第２部分５１とは互いに別体である。第１部分５０及び第２部分５１は、弁体３４の軸方向に沿って並んで配置される。第１部分５０は、連通孔３７を塞ぐシール面３４ａを有する。第１部分５０は、シール面３４ａに交差する方向に延在する軸を有する第１柱状部材（例えば円柱状部材）である。第１部分５０は第１ガス透過度を有する第１材料を含む。第１材料は、高い耐アルカリ性を有し、高いシール性を有する。第１材料は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等のゴムを含む。第１部分５０の全質量を基準として第１材料の組成比は例えば９０質量％以上である。第１材料は、例えば熱可塑性エラストマー等の樹脂であってもよい。

【0047】

第２部分５１は、カバー３５によって押圧される押圧面３４ｂを有する。第２部分５１は、シール面３４ａに交差する方向に延在する軸を有する第２柱状部材（例えば円柱状部材）である。第２部分５１は、側面３４ｃにおいて露出している。第２部分５１は、第１ガス透過度よりも小さい第２ガス透過度を有する第２材料を含む。第２材料は、例えばゴムと添加剤とを含む。ゴムとしては、第１材料と同じ種類のゴムが使用され得る。第２部分５１の全質量を基準として第２材料の組成比は例えば９０質量％以上である。添加剤の添加量を調整することによって、第２材料の第２ガス透過度を調整することができる。

【0048】

第２ガス透過度は、例えば、常温（２５℃）において水素ガスに対して１×１０^－１１ｍｏｌ／（ｍ^２・ｓ・Ｐａ）以下である。第２ガス透過度は、第１透過係数よりも低く、透過係数が低いほど望ましい。第２ガス透過度は、ＪＩＳ Ｋ ６２７５－１における圧力センサ法に従って測定される。第２材料は、例えば熱可塑性エラストマー等の樹脂であってもよいし、金属であってもよい。

【0049】

弁体３４は、複数の第１部分５０と複数の第２部分５１とを備え、柱状の弁体３４の軸方向に沿って第１部分５０と第２部分５１とが交互に配列されてもよい。例えば、複数の第１部分５０間に第２部分５１としての金属箔を介在させてもよい。

【0050】

上述のバイポーラ電池２では、内部空間Ｖにおいてガスが発生した場合、ガスは、連通孔２５，２６，３７を通って弁体３４のシール面３４ａに到達する。ここで、ガスの一部は、圧力調整弁１２が閉じた状態で、シール面３４ａから弁体３４を透過して側面３４ｃから隙間Ｇに漏れ出る。隙間Ｇに漏れ出たガスは、収容空間Ｓ及び排気口４５を経由して圧力調整弁１２の外部空間に排出される。弁体３４の第２部分５１は低いガス透過度を有する第２材料を含むので、弁体３４のガス透過量を小さくできる。したがって、圧力調整弁１２が閉じた状態におけるガス透過量を抑制できる。また、第２部分５１が、シール面３４ａに交差する方向に延在する軸を有する第２柱状部材であるので、第２柱状部材の高さを調整することによって、弁体３４のガス透過量を高精度に制御できる。

【0051】

図７は、第１変形例に係る圧力調整弁１１２の一部を示す断面図である。図７に示される圧力調整弁１１２は、弁体３４に代えて弁体１３４を備えること以外は図６の圧力調整弁１２と同じ構成を有する。弁体１３４は、連通孔３７を塞ぐシール面１３４ａと、カバー３５によって押圧される押圧面１３４ｂと、シール面１３４ａと押圧面１３４ｂとを接続する側面１３４ｃ（外側面）とを有する。弁体１３４は、シール面１３４ａに交差する方向に延在する軸を有する柱状部材（例えば円柱状部材）である。シール面１３４ａ、押圧面１３４ｂ及び側面１３４ｃは、シール面３４ａ、押圧面３４ｂ及び側面３４ｃとそれぞれ同じ構成を有する。

【0052】

弁体１３４は、第１部分１５０と第２部分１５１とを有する。第１部分１５０と第２部分１５１とは互いに別体である。第１部分１５０は、連通孔３７を塞ぐシール面３４ａと、カバー３５によって押圧される押圧面１３４ｂとを有する。第１部分１５０は、シール面３４ａを有する第１板状部１５０ａと、押圧面１３４ｂを有する第２板状部１５０ｂと、第１板状部１５０ａと第２板状部１５０ｂとを連結し、シール面３４ａに交差する方向に延在する軸を有する柱状部１５０ｃとを有する。第１板状部１５０ａ及び第２板状部１５０ｂの径は、柱状部１５０ｃの径よりも大きい。第１部分１５０の第１材料は、第１部分５０の第１材料と同じである。

【0053】

第２部分１５１は、第１部分１５０の柱状部１５０ｃを取り囲む環状部材（例えば円環状部材）である。第２部分１５１は、柱状部１５０ｃを全周又はその一部にわたって取り囲む。第２部分１５１は、側面１３４ｃにおいて露出している。第２部分１５１の外径は、第１板状部１５０ａ及び第２板状部１５０ｂの径と同じである。第２部分１５１の内径は、柱状部１５０ｃの径と同じである。第２部分１５１の第２材料は、第２部分５１の第２材料と同じである。

【0054】

図７のバイポーラ電池２では、内部空間Ｖにおいてガスが発生した場合、ガスは、連通孔２５，２６，３７を通って弁体１３４のシール面１３４ａに到達する。ここで、ガスの一部は、圧力調整弁１１２が閉じた状態で、シール面１３４ａから弁体１３４を透過して側面３４ｃから隙間Ｇに漏れ出る。隙間Ｇに漏れ出たガスは、収容空間Ｓ及び排気口４５を経由して圧力調整弁１１２の外部空間に排出される。弁体１３４の第２部分１５１は低いガス透過度を有する第２材料を含むので、弁体１３４のガス透過量を小さくできる。したがって、圧力調整弁１１２が閉じた状態におけるガス透過量を抑制できる。また、第１部分１５０が第１板状部１５０ａ、第２板状部１５０ｂ及び柱状部１５０ｃを有し、第２部分１５１が環状部材であるので、第２部分１５１がシール面１３４ａの面圧に与える影響を抑制できる。例えば、弁体１３４の軸方向における第２部分１５１の寸法を短くすると、第２部分１５１がシール面１３４ａの面圧に与える影響を更に抑制できる。

【0055】

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0056】

上記実施形態では、連通孔３７を有するケース３３が第１部材であるが、第１部材は、連通孔３７を有する他の部材（例えば底壁部３６のみの部材）であってもよい。また、上記実施形態では、弁体３４を押圧するカバー３５が第２部材であるが、第２部材は、弁体３４を押圧する他の押圧部材であってもよい。

【0057】

第１部分及び第２部分の形状は、図６及び図７に示される形状に限定されない。例えば、図７において第２部分１５１が押圧面１３４ｂの一部又は全部を有してもよい。

【0058】

上記実施形態では、電池モジュールとしてのバイポーラ電池２はニッケル水素二次電池であるが、本発明は、特にニッケル水素二次電池には限られず、リチウムイオン二次電池等にも適用可能である。

【符号の説明】

【0059】

２…バイポーラ電池（電池モジュール）、１１…モジュール本体、１２，１１２…圧力調整弁、１３…バイポーラ電極、１５…電極積層体、１６…枠体、２５，２６…連通孔（第１連通孔）、３３…ケース（第１部材）、３４，１３４…弁体（弾性部材）、３４ａ，１３４ａ…シール面、３４ｂ，１３４ｂ…押圧面、３５…カバー（第２部材）、３７…連通孔（第２連通孔）、５０，１５０…第１部分、５１，１５１…第２部分、１５０ａ…第１板状部、１５０ｂ…第２板状部、１５０ｃ…柱状部、Ｖ…内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】